JP2009191742A - In-vehicle internal combustion engine - Google Patents

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Yoshiro Kato
吉郎 加藤
Hisashi Oki
久 大木
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To generate engine output torque corresponding to demand torque while assisting the operation of a turbocharger by using pressure in a pressure accumulation vessel without requiring the further use of an apparatus expanding an internal combustion engine even if high pressure does not exists in the pressure accumulation vessel in the in-vehicle internal combustion engine provided with a structure controlling and opening a control valve to supply pressure in the pressure accumulation vessel to a turbine of the turbocharger for assisting the operation of the turbocharger when demand torque quantity increases. <P>SOLUTION: This in-vehicle internal combustion engine 10 is provided with a fuel injection quantity correction means increasing and correcting a fuel injection quantity from a fuel injection valve 12 based on pressure in the pressure accumulation vessel 68 when demand torque increases and the pressure in the pressure accumulation vessel 68 is not higher than prescribed pressure. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、蓄圧容器内の圧力を用いてターボ過給機の作動をアシスト可能にする構成を備えた車載内燃機関に関する。   The present invention relates to an in-vehicle internal combustion engine having a configuration capable of assisting an operation of a turbocharger using a pressure in a pressure accumulating vessel.

蓄圧容器内の高い圧力を有するガスを用いて、種々の部材を作動させる、あるいはその作動を補助することが提案されている。その一例として、蓄圧容器内の圧縮空気を用いて、内燃機関に搭載されたターボ過給機の過渡応答性を向上させるようにしたターボ過給機の加速装置が特許文献1に開示されている。この特許文献1の装置は、機関運転状態に応じて圧縮空気を排気ポートとタービンとの間に供給可能な空気供給機構を備えていて、この空気供給機構は、ポンプから吐出された圧縮空気を蓄圧して保持可能なリザーバタンクすなわち蓄圧容器と、該蓄圧容器内の圧縮空気を排気ポートとタービンとの間に供給する弁機構とを備えている。また、特許文献2には、内燃機関の加速を検出して、排気通路中に設けられたタービンホイールに圧縮空気を吹出すノズルを設けてなる過給機付き内燃機関における加速補助装置が開示されている。この特許文献2の装置は、タービンと排気通路中に設けられた排気ブレーキ用の排気シャッターとの間の排気通路から分岐して高圧タンクすなわち蓄圧容器に接続される排気回収通路を備えると共に、この排気回収通路に排気ブレーキ作用時に開となるワンウェイバルブを介装する一方、蓄圧容器とノズルとを連絡する圧縮空気通路に機関加速時に開となるバルブを介装する。   It has been proposed that various members are actuated or assisted by using a gas having a high pressure in the pressure accumulating vessel. As an example, Patent Document 1 discloses an acceleration device for a turbocharger that uses compressed air in an accumulator to improve the transient response of a turbocharger mounted in an internal combustion engine. . The device of Patent Document 1 includes an air supply mechanism capable of supplying compressed air between an exhaust port and a turbine according to the engine operating state, and the air supply mechanism supplies compressed air discharged from a pump. A reservoir tank, that is, a pressure accumulating container capable of accumulating and holding, and a valve mechanism for supplying compressed air in the pressure accumulating container between the exhaust port and the turbine are provided. Further, Patent Document 2 discloses an acceleration assist device in an internal combustion engine with a supercharger in which acceleration of the internal combustion engine is detected and a nozzle that blows compressed air to a turbine wheel provided in an exhaust passage is provided. ing. The device of Patent Document 2 includes an exhaust recovery passage branched from an exhaust passage between a turbine and an exhaust brake exhaust shutter provided in the exhaust passage and connected to a high-pressure tank, that is, a pressure accumulating vessel. A one-way valve that is opened when the exhaust brake is applied is interposed in the exhaust recovery passage, while a valve that is opened when the engine is accelerated is interposed in the compressed air passage that connects the pressure accumulating vessel and the nozzle.

しかしながら、上記特許文献1、2に記載の装置では、蓄圧容器内の圧力が、排気ガスの流通により生じる圧力によるタービンホイールの回転駆動を上回るその回転駆動を生じさせるのに必要な圧力以下の場合、その圧力を用いてタービンホイールの回転駆動を適切に補助することができない。そこで、これを解決するべく創案された内燃機関用過給制御装置が、特許文献3に開示されている。この装置は、低負荷状態からの加速時においても過給圧を速やかに立ち上げるべく、加速要求があったとき、コンプレッサで発生させられてエアタンクすなわち蓄圧容器内に蓄積された圧縮空気の圧力を、ノズルを介して、ターボ過給機のタービンロータに向けて噴出する構成と、さらに、加速要求があったときに蓄圧容器内の圧力が所定圧よりも低い場合には、その蓄圧容器からの圧力を補うように、ノズルに圧力を追加供給する補助正圧発生装置とを備えている。   However, in the devices described in Patent Documents 1 and 2, when the pressure in the pressure accumulating vessel is equal to or lower than the pressure necessary to cause the rotational drive to exceed the rotational drive of the turbine wheel due to the pressure generated by the exhaust gas flow The rotational drive of the turbine wheel cannot be appropriately assisted using the pressure. Therefore, a supercharging control device for an internal combustion engine, which has been devised to solve this problem, is disclosed in Patent Document 3. In order to quickly raise the supercharging pressure even when accelerating from a low load state, this device is used to increase the pressure of compressed air generated in the compressor and accumulated in the air tank, that is, the pressure accumulating vessel, when acceleration is requested. , A configuration for jetting toward the turbine rotor of the turbocharger through the nozzle, and further, when the pressure in the pressure accumulating vessel is lower than a predetermined pressure when the acceleration is requested, the pressure from the pressure accumulating vessel An auxiliary positive pressure generator that additionally supplies pressure to the nozzle is provided so as to supplement the pressure.

特開昭62−276221号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-276221 実開昭61−57138号公報Japanese Utility Model Publication No. 61-57138 特開2006−105026号公報JP 2006-105026 A

上記特許文献3に記載の装置では、蓄圧容器へ圧縮空気を供給するコンプレッサに加えて、補助正圧発生装置を設けることが必要とされる。他方、近年、省エネルギー等の観点から、車両の縮小化等が望まれている。この点に鑑みると、補助正圧発生装置とコンプレッサとを両方設ける必要がある上記特許文献3に記載の装置は、縮小化の点で克服すべき問題点を有する。   In the apparatus described in Patent Document 3, it is necessary to provide an auxiliary positive pressure generator in addition to the compressor that supplies the compressed air to the pressure accumulating container. On the other hand, in recent years, reduction of vehicles has been desired from the viewpoint of energy saving and the like. In view of this point, the device described in Patent Document 3 in which it is necessary to provide both the auxiliary positive pressure generator and the compressor has a problem to be overcome in terms of reduction.

そこで、本発明はかかる点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、加速時など要求トルク量が増加するときに蓄圧容器内に高い圧力がない場合であっても、内燃機関を拡張する機器のさらなる使用を必要とせずに、その圧力を用いてターボ過給機の作動アシストを行いつつ、その要求トルクに対応する機関出力トルクを生み出すことにある。   Therefore, the present invention was devised in view of such a point, and the purpose thereof is to expand the internal combustion engine even when there is no high pressure in the pressure accumulating container when the required torque amount increases, such as during acceleration. The engine output torque corresponding to the required torque is generated while assisting the operation of the turbocharger using the pressure without requiring further use of the equipment.

上記目的を達成するため、本発明の車載内燃機関は、要求トルク量が増加したか否かを判定する要求トルク量判定手段と、蓄圧容器内とターボ過給機のタービンホイール上流側の排気通路とを連通可能にする通路に設けられた制御弁と、前記要求トルク量判定手段により肯定判定されたとき前記蓄圧容器内の圧力を前記タービンホイールに供給するように前記制御弁を開弁制御する制御弁制御手段とを備えた車載内燃機関であって、前記蓄圧容器内の圧力が所定圧力以下か否かを判定する圧力判定手段と、前記要求トルク量判定手段により肯定判定されていて、かつ、前記圧力判定手段により肯定判定されたとき、前記蓄圧容器内の圧力に基づいて燃料噴射量を増量補正する燃料噴射量補正手段とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an in-vehicle internal combustion engine of the present invention includes required torque amount determination means for determining whether or not the required torque amount has increased, an exhaust passage in the accumulator vessel and on the upstream side of the turbine wheel of the turbocharger. A control valve provided in a passage that enables communication with the control valve, and when the affirmative determination is made by the required torque amount determination means, the control valve is controlled to open so that the pressure in the pressure accumulating vessel is supplied to the turbine wheel An on-vehicle internal combustion engine including a control valve control means, wherein the pressure determination means for determining whether or not the pressure in the pressure accumulating vessel is equal to or lower than a predetermined pressure, and a positive determination is made by the required torque amount determination means, and The fuel injection amount correcting means corrects the fuel injection amount to be increased based on the pressure in the pressure accumulating container when the pressure determining means makes an affirmative determination.

かかる構成によれば、前記要求トルク量判定手段により要求トルク量が増加したとして肯定判定されていて、かつ、前記圧力判定手段により前記蓄圧容器内の圧力が所定圧力以下であるとして肯定判定されたとき、蓄圧容器内の圧力をタービンホイールに供給するように制御弁制御手段により制御弁が開弁制御されると共に、燃料噴射量補正手段により蓄圧容器内の圧力に基づいて燃料噴射量が増量補正される。したがって、蓄圧容器の圧力不足に起因してターボ過給機に対する作動アシストが不足しても、これにより不足する機関出力トルクを、燃料噴射量増量によるトルク増大で補うことが可能になる。このように、本発明によれば、加速時など要求トルク量が増加するときに蓄圧容器内に高い圧力がない場合であっても、内燃機関を拡張する機器のさらなる使用を必要とせずに、その圧力を用いてターボ過給機の作動アシストを行いつつ、要求トルクに対応する機関出力トルクを生み出すことが可能になる。   According to this configuration, an affirmative determination is made that the required torque amount has increased by the required torque amount determination means, and an affirmative determination has been made by the pressure determination means that the pressure in the pressure accumulating vessel is equal to or lower than a predetermined pressure. When the control valve control means opens the control valve so that the pressure in the pressure accumulator vessel is supplied to the turbine wheel, the fuel injection amount correction means increases the fuel injection amount based on the pressure in the pressure accumulator vessel. Is done. Therefore, even if the operation assistance for the turbocharger is insufficient due to insufficient pressure in the pressure accumulating vessel, the engine output torque that is insufficient due to this can be compensated by torque increase due to the increase in fuel injection amount. Thus, according to the present invention, even when there is no high pressure in the pressure accumulator vessel when the required torque amount increases, such as during acceleration, without the need for further use of equipment for expanding the internal combustion engine, The engine output torque corresponding to the required torque can be generated while assisting the operation of the turbocharger using the pressure.

また、具体的には、前記燃料噴射量補正手段は、所定基準タンク圧と、前記制御弁制御手段による前記制御弁の開弁制御の開始時点の前記蓄圧容器内の圧力との比に応じて、燃料噴射量を増量補正することが望まれる。こうすることで、制御弁制御手段による制御弁の開弁制御の開始時点の蓄圧容器内の圧力を考慮して、適切に燃料噴射量を増やすことが可能になる。   Further, specifically, the fuel injection amount correcting means is responsive to a ratio between a predetermined reference tank pressure and a pressure in the pressure accumulating container at a start time of the valve opening control of the control valve by the control valve control means. It is desirable to correct the fuel injection amount to be increased. By doing so, it becomes possible to appropriately increase the fuel injection amount in consideration of the pressure in the pressure accumulating container at the start of the valve opening control of the control valve by the control valve control means.

具体的には、前記燃料噴射量補正手段による燃料噴射量の増量補正量は、過給圧に基づいて変わるとよい。こうすることで、ターボ過給機の作動状態に適切に追随した量の燃料を噴射することが可能になる。また、好ましくは、前記燃料噴射量補正手段により燃料噴射量が増量補正される時間は、機関回転数および変速機の変速比の内の少なくともいずれか一方に基づいて設定される。こうすることで、ターボ過給機への作動アシスト不足による過給圧増加遅れによる機関出力トルクの不足を、燃料噴射量増量により生じるトルク増大で適切に補うことが可能になる。   Specifically, the fuel injection amount increase correction amount by the fuel injection amount correction means may be changed based on the supercharging pressure. By doing so, it becomes possible to inject an amount of fuel appropriately following the operating state of the turbocharger. Preferably, the time during which the fuel injection amount is corrected to be increased by the fuel injection amount correcting means is set based on at least one of the engine speed and the transmission gear ratio. By doing so, it becomes possible to appropriately compensate for the shortage of the engine output torque due to the increase in the supercharging pressure due to the lack of the operation assist to the turbocharger by the increase in torque caused by the increase in the fuel injection amount.

また、好ましくは、前述の種々の態様の内燃機関は圧縮点火機関であり、該内燃機関は、前記燃料噴射量補正手段による燃料噴射量の増量補正量分に対応した分、燃料噴射時期を進角補正する燃料噴射時期補正手段をさらに備える。こうすることで、増量された燃料を、適切に燃焼室で燃焼させることが可能になる。したがって、スモークすなわち排気黒鉛の発生を抑制することが可能になる。ただし、前記燃料噴射時期補正手段による進角補正量は、機関回転数に基づいて設定されるとよい。こうすることで、燃焼室への燃料の供給をより適切に生じさせることが可能になる。   Preferably, the internal combustion engine of the various aspects described above is a compression ignition engine, and the internal combustion engine advances the fuel injection timing by an amount corresponding to the fuel injection amount increase correction amount by the fuel injection amount correction means. Fuel injection timing correction means for correcting the angle is further provided. By doing so, the increased amount of fuel can be appropriately burned in the combustion chamber. Therefore, it is possible to suppress the generation of smoke, that is, exhaust graphite. However, the advance correction amount by the fuel injection timing correction means may be set based on the engine speed. By doing so, it becomes possible to more appropriately supply fuel to the combustion chamber.

また、好ましくは、上記種々の車載内燃機関は、前記内燃機関の排気通路に設けられた排気絞り弁と、該排気絞り弁上流側の排気通路から前記蓄圧容器へ弁を介して圧力回収を行うべく、前記排気絞り弁を閉弁制御する排気絞り弁制御手段とをさらに備える。こうすることで、排気ガスの圧力を高め、その高められた圧力を蓄圧容器へ回収することが可能になる。   Preferably, the various on-vehicle internal combustion engines perform pressure recovery via an exhaust throttle valve provided in an exhaust passage of the internal combustion engine and a valve from the exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve to the pressure accumulating vessel. Accordingly, exhaust throttle valve control means for closing the exhaust throttle valve is further provided. By doing so, it becomes possible to increase the pressure of the exhaust gas and recover the increased pressure to the pressure accumulating vessel.

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1実施形態が適用された車両の内燃機関システムの概略構成を図1に示す。内燃機関(車載内燃機関)10は、燃料である軽油を燃料噴射弁12から圧縮状態にある燃焼室14内に直接噴射することにより自然着火させる型式の圧縮点火機関、すなわちディーゼル機関である。   FIG. 1 shows a schematic configuration of an internal combustion engine system for a vehicle to which the first embodiment is applied. The internal combustion engine (vehicle-mounted internal combustion engine) 10 is a type of compression ignition engine, that is, a diesel engine, that spontaneously ignites by directly injecting light oil as fuel into a combustion chamber 14 in a compressed state from a fuel injection valve 12.

気筒16の燃焼室14に臨むと共に吸気通路18の一部を区画形成する吸気ポート20は、シリンダヘッド22に形成されていて、吸気弁24によって開閉される。シリンダヘッド22には、吸気通路18の一部を区画形成する吸気マニフォルド26が接続され、その上流側には同様に吸気通路18の一部を各々が区画形成するサージタンク28や吸気管30が接続されている。吸気管30の上流端側には、吸気通路18に導かれる空気中の塵埃などを除去するべくエアクリーナ32が設けられている。また、スロットルアクチュエータ34によって開度が調整されるスロットル弁36が、吸気通路18の途中に設けられている。   An intake port 20 facing the combustion chamber 14 of the cylinder 16 and defining a part of the intake passage 18 is formed in the cylinder head 22 and is opened and closed by the intake valve 24. An intake manifold 26 that defines a portion of the intake passage 18 is connected to the cylinder head 22, and a surge tank 28 and an intake pipe 30 that each form a portion of the intake passage 18 are similarly formed on the upstream side thereof. It is connected. An air cleaner 32 is provided on the upstream end side of the intake pipe 30 to remove dust and the like in the air guided to the intake passage 18. A throttle valve 36 whose opening degree is adjusted by the throttle actuator 34 is provided in the intake passage 18.

他方、気筒16の燃焼室14に臨むと共に排気通路38の一部を区画形成する排気ポート40は、シリンダヘッド22に形成されていて、排気弁42によって開閉される。シリンダヘッド22には、排気通路38の一部を区画形成する排気マニフォルド44が接続され、その下流側には同様に排気通路38の一部を各々が区画形成する排気管46や触媒コンバータ48が接続されている。なお、触媒コンバータ48には、酸化触媒を含む排気ガス浄化触媒が充填されている。   On the other hand, an exhaust port 40 facing the combustion chamber 14 of the cylinder 16 and defining a part of the exhaust passage 38 is formed in the cylinder head 22 and is opened and closed by an exhaust valve 42. An exhaust manifold 44 that defines a part of the exhaust passage 38 is connected to the cylinder head 22, and an exhaust pipe 46 and a catalytic converter 48 that each form a part of the exhaust passage 38 are similarly connected downstream of the cylinder head 22. It is connected. The catalytic converter 48 is filled with an exhaust gas purification catalyst including an oxidation catalyst.

さらに、排気通路38に設けられて排気ガスにより回転駆動されるタービンホイールを含むタービン50が排気管46の途中に設けられている。これに対応して、タービンホイールに回転軸52を介して同軸で連結され、タービンホイールの回転力で回転するようにしたコンプレッサホイールを含むコンプレッサ54が吸気管30の途中に設けられている。すなわち、内燃機関10は、排気エネルギーを取り出すタービン50と、タービン50により取り出された排気エネルギーによって内燃機関10に過給するコンプレッサ54とを有するターボ過給機56が設けられた、ターボ過給機付き内燃機関である。そして、コンプレッサ54により圧縮された空気を冷却すべく、インタークーラ58がコンプレッサ54下流側に設けられている。   Further, a turbine 50 including a turbine wheel provided in the exhaust passage 38 and driven to rotate by exhaust gas is provided in the middle of the exhaust pipe 46. Correspondingly, a compressor 54 including a compressor wheel that is coaxially connected to the turbine wheel via a rotating shaft 52 and is rotated by the rotational force of the turbine wheel is provided in the middle of the intake pipe 30. That is, the internal combustion engine 10 is provided with a turbocharger 56 provided with a turbocharger 56 having a turbine 50 that extracts exhaust energy and a compressor 54 that supercharges the internal combustion engine 10 with the exhaust energy extracted by the turbine 50. Internal combustion engine. An intercooler 58 is provided on the downstream side of the compressor 54 in order to cool the air compressed by the compressor 54.

さらに、排気通路38の途中には、排気絞り弁60が設けられている。排気絞り弁60は、ここではタービン50下流側、且つ、触媒コンバータ48上流側に設けられているが、排気通路38の他の箇所、例えばタービン50上流側の排気管や排気マニフォルド44に設けられてもよい。本第1実施形態では排気絞り弁60はバタフライ式弁であり、電動モータであるアクチュエータ62により駆動される。排気絞り弁60は、その閉弁時には排気通路38を流れる排気ガスすなわち燃焼ガスや空気である流体を効果的にせき止め、そのような流体の排気絞り弁60よりも下流側への流れを概ね遮断する遮断弁として機能する。なお、排気絞り弁60は、閉弁時に、排気通路38を完全に閉塞するような構成を有する弁であってもよい。   Further, an exhaust throttle valve 60 is provided in the middle of the exhaust passage 38. Here, the exhaust throttle valve 60 is provided on the downstream side of the turbine 50 and on the upstream side of the catalytic converter 48. However, the exhaust throttle valve 60 is provided in another part of the exhaust passage 38 such as an exhaust pipe or an exhaust manifold 44 on the upstream side of the turbine 50. May be. In the first embodiment, the exhaust throttle valve 60 is a butterfly valve and is driven by an actuator 62 that is an electric motor. When the exhaust throttle valve 60 is closed, the exhaust gas flowing through the exhaust passage 38, that is, a fluid such as combustion gas or air, is effectively blocked, and the flow of such fluid downstream from the exhaust throttle valve 60 is substantially blocked. Functions as a shutoff valve. The exhaust throttle valve 60 may be a valve having a configuration that completely closes the exhaust passage 38 when the valve is closed.

排気通路38の内、排気弁42と排気絞り弁60との間の排気通路(弁間通路)Jには、管路64が連通されている。管路64は、管部材66により区画形成されている。管路64により排気通路38と蓄圧容器68内とは連通可能にされている。蓄圧容器68は、加圧されたガスを貯留することができる容器である。蓄圧容器68は、弁間通路Jであればいずれの場所、例えば排気マニフォルド44にも接続され得るが、ここでは排気通路38の内、排気絞り弁60上流側であって、タービン50上流側の箇所に接続されている。管路64の径は排気通路38の径に比べて小さい。蓄圧容器68内と排気通路38との連通状態の調節用に、管路64に流量制御弁70が設けられている。なお、アクチュエータ72によって流量制御弁70は開閉作動されるが、流量制御弁70が開弁することで蓄圧容器68内と排気通路38とは連通し、他方、流量制御弁70が閉弁することで蓄圧容器68内と排気通路38との連通は遮断され、蓄圧容器68内は概略的に密閉状態になる。ただし、ここでは流量制御弁70はポペット式弁である。なお、管路64の下流側端部にはノズルが設けられてもよく、より好ましくは、そのノズルはタービンホイールに向けられる。   A pipe line 64 is communicated with an exhaust passage (interval passage) J between the exhaust valve 42 and the exhaust throttle valve 60 in the exhaust passage 38. The pipe 64 is partitioned by a pipe member 66. The exhaust passage 38 and the inside of the pressure accumulating vessel 68 can be communicated with each other by a pipe 64. The pressure accumulation container 68 is a container capable of storing pressurized gas. The accumulator 68 can be connected to any location, for example, the exhaust manifold 44, as long as it is an inter-valve passage J. Here, the pressure accumulating vessel 68 is upstream of the exhaust throttle valve 60 and upstream of the turbine 50 in the exhaust passage 38. Connected to the place. The diameter of the pipe line 64 is smaller than the diameter of the exhaust passage 38. A flow rate control valve 70 is provided in the pipe 64 for adjusting the communication state between the pressure accumulating vessel 68 and the exhaust passage 38. The flow control valve 70 is opened and closed by the actuator 72. However, when the flow control valve 70 is opened, the inside of the pressure accumulating vessel 68 and the exhaust passage 38 are communicated with each other, and the flow control valve 70 is closed. Thus, the communication between the pressure accumulating vessel 68 and the exhaust passage 38 is blocked, and the pressure accumulating vessel 68 is substantially sealed. However, here, the flow control valve 70 is a poppet valve. Note that a nozzle may be provided at the downstream end of the pipe line 64, and more preferably, the nozzle is directed to the turbine wheel.

なお、後述するように排気通路38の圧力(圧力エネルギー)は、管路64を介して、排気ガスの移動を通じて排気通路38から蓄圧容器68内に回収される。他方、蓄圧容器68内に蓄えられた圧力は、管路64を介して、排気ガスの移動を通じて、蓄圧容器68内から排気通路38に放出されて利用に供される。すなわち、本第1実施形態では、蓄圧容器68内への圧力回収およびそこからの圧力利用は、同じ管路64を介して行われる。   As will be described later, the pressure (pressure energy) in the exhaust passage 38 is recovered from the exhaust passage 38 into the pressure accumulator 68 through the pipe 64 through the movement of the exhaust gas. On the other hand, the pressure stored in the pressure accumulating vessel 68 is discharged from the pressure accumulating vessel 68 to the exhaust passage 38 through the pipe 64 through the movement of the exhaust gas, and is used. That is, in the first embodiment, the pressure recovery into the pressure accumulating vessel 68 and the use of the pressure therefrom are performed through the same pipe line 64.

そして、ここでは、蓄圧容器68内に回収された排気ガスすなわちそれが有する圧力は、加速要求があったときに、特に加速初期に、管路64を介して、排気通路38の内、タービンホイール上流側の排気通路Kへ放出される。放出された圧力はターボ過給機56のタービン50のタービンホイールの回転駆動に用いられる。こうして、ターボ過給機56の作動アシストが実行され、ターボ過給機56の応答性向上が図られる。   In this case, the exhaust gas collected in the pressure accumulating vessel 68, that is, the pressure of the exhaust gas is supplied to the turbine wheel in the exhaust passage 38 via the pipe line 64 when acceleration is requested, particularly in the early stage of acceleration. It is discharged into the upstream exhaust passage K. The released pressure is used for rotational driving of the turbine wheel of the turbine 50 of the turbocharger 56. Thus, the operation assistance of the turbocharger 56 is executed, and the response of the turbocharger 56 is improved.

さらに、内燃機関10は、電子制御ユニット(ECU)80に、各種値を算出(検出あるいは推定)するための信号を電気的に出力する各種センサ類を備えている。ここで、その内のいくつかを具体的に述べる。吸入空気量を検出するためのエアフローメーター82が吸気管30に備えられている。また、エアフローメーター82近傍に吸入空気の温度を検出するための吸気温度センサ84が、そしてインタークーラ58下流側にも温度を検出するための吸気温度センサ86が備えられている。また、吸気圧すなわち過給圧を検出するための圧力センサ88が吸気通路18の内のインタークーラ58下流側に設けられている。また運転者によって操作されるアクセルペダル90の踏み込み量に対応する位置、すなわちアクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ92が備えられている。また、スロットル弁36の開度を検出するためのスロットルポジションセンサ94も備えられている。また、ピストン96が往復動するシリンダブロック98には、連接棒100を介してピストン96が連結されているクランクシャフト102のクランク回転信号を検出するためのクランクポジションセンサ104が取り付けられている。ここでは、このクランクポジションセンサ104は機関回転数(機関回転速度)を検出するための機関回転数センサとしても利用される。さらに、弁間通路Jの排気ガスすなわち燃焼ガスや空気である流体の圧力を検出するための圧力センサ106が備えられている。また、蓄圧容器68内の圧力を検出するための圧力センサ108も備えられている。なお、この他、図には表さないが、内燃機関10の冷却水温を検出するための温度センサ、排気通路の酸素濃度を検出可能にする酸素濃度センサ等も設けられる。   Further, the internal combustion engine 10 includes various sensors that electrically output signals for calculating (detecting or estimating) various values in an electronic control unit (ECU) 80. Here, some of them will be specifically described. An air flow meter 82 for detecting the intake air amount is provided in the intake pipe 30. An intake air temperature sensor 84 for detecting the temperature of intake air is provided near the air flow meter 82, and an intake air temperature sensor 86 for detecting the temperature is also provided downstream of the intercooler 58. A pressure sensor 88 for detecting intake pressure, that is, supercharging pressure, is provided downstream of the intercooler 58 in the intake passage 18. Further, an accelerator opening sensor 92 for detecting a position corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 90 operated by the driver, that is, an accelerator opening is provided. A throttle position sensor 94 for detecting the opening of the throttle valve 36 is also provided. Further, a crank position sensor 104 for detecting a crank rotation signal of the crankshaft 102 to which the piston 96 is connected via the connecting rod 100 is attached to the cylinder block 98 in which the piston 96 reciprocates. Here, the crank position sensor 104 is also used as an engine speed sensor for detecting the engine speed (engine speed). Further, a pressure sensor 106 for detecting the pressure of a fluid such as exhaust gas, that is, combustion gas or air, in the inter-valve passage J is provided. A pressure sensor 108 for detecting the pressure in the pressure accumulating vessel 68 is also provided. In addition, although not shown in the drawing, a temperature sensor for detecting the cooling water temperature of the internal combustion engine 10, an oxygen concentration sensor that can detect the oxygen concentration in the exhaust passage, and the like are also provided.

ECU80は、CPU、ROM、RAM、A/D変換器、入力インタフェース、出力インタフェース等を含むマイクロコンピュータで構成されている。入力インタフェースには、前述の各種センサ類が電気的に接続されている。これら各種センサ類からの出力信号(検出信号)に基づき、予め設定されたプログラムにしたがって円滑な内燃機関10の運転ないし作動がなされるように、ECU80は出力インタフェースから電気的に作動信号(駆動信号)を出力する。こうして、燃料噴射弁12の作動、スロットル弁36、排気絞り弁60、流量制御弁70の各開度などが制御される。ただし、ECU80は、スロットル弁36、排気絞り弁60、流量制御弁70の各開度を制御するため、各アクチュエータ34、62、72に作動信号を出力する。   The ECU 80 is configured by a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, A / D converter, input interface, output interface, and the like. The aforementioned various sensors are electrically connected to the input interface. Based on the output signals (detection signals) from these various sensors, the ECU 80 is electrically operated from the output interface (drive signal) so that the internal combustion engine 10 can be smoothly operated or operated according to a preset program. ) Is output. In this way, the operation of the fuel injection valve 12, the opening degree of the throttle valve 36, the exhaust throttle valve 60, the flow control valve 70, and the like are controlled. However, the ECU 80 outputs operation signals to the actuators 34, 62, 72 in order to control the opening degrees of the throttle valve 36, the exhaust throttle valve 60, and the flow rate control valve 70.

内燃機関10では、エアフローメーター82からの出力信号に基づいて算出される吸入空気量、クランクポジションセンサ104からの出力信号に基づいて算出される機関回転数など、すなわち機関負荷および機関回転数で表される機関運転状態に基づいて、通常は、燃料噴射量(燃料量)、燃料噴射時期が設定される。なお、好ましくは、燃料噴射量は適切な空燃比、例えば理論空燃比の混合気を燃焼室14で形成するように、設定される。そして、それら燃料噴射量、燃料噴射時期に基づいて、燃料噴射弁12からの燃料の噴射が行われる。なお、このように、通常時、車両においてECU80が設定する燃料噴射量および燃料噴射時期を、後で説明されるターボ過給機56の作動アシスト時の燃料噴射補正制御において、基準燃料噴射量、基準燃料噴射時期と称し得る。ただし、基準燃料噴射量、基準燃料噴射時期は、吸入空気量と機関回転数とにのみ基づいて設定された噴射量、噴射時期であり得る。   In the internal combustion engine 10, the intake air amount calculated based on the output signal from the air flow meter 82, the engine speed calculated based on the output signal from the crank position sensor 104, that is, the engine load and the engine speed. Usually, the fuel injection amount (fuel amount) and the fuel injection timing are set based on the engine operating state. Preferably, the fuel injection amount is set so that an appropriate air-fuel ratio, for example, a stoichiometric air-fuel ratio mixture is formed in the combustion chamber 14. Based on the fuel injection amount and the fuel injection timing, fuel is injected from the fuel injection valve 12. As described above, the fuel injection amount and the fuel injection timing set by the ECU 80 in the vehicle in the normal state are used in the fuel injection correction control during the operation assist of the turbocharger 56 described later. This may be referred to as a reference fuel injection timing. However, the reference fuel injection amount and the reference fuel injection timing may be an injection amount and injection timing set based only on the intake air amount and the engine speed.

ただし、内燃機関10では、クランクポジションセンサ104からの出力信号に基づいて算出される機関回転数が所定回転数(燃料カット回転数)以上であり、且つ、アクセル開度センサ92からの出力信号に基づいて算出されるアクセル開度が0%、すなわちアクセルペダル90が踏まれていないときに、燃料噴射弁12からの燃料噴射が停止(燃料カット)されるように設定されている。すなわち、車両の走行中に機関回転数が予め設定された所定回転数領域にあり且つアクセル開度全閉状態にあるときに、燃料カットが行われる。ただし、このような燃料カット状態が続いて、機関回転数が低下して別の所定回転数(燃料カット復帰回転数)に達すると、燃料噴射は再開される。また、燃料カットが行われているときに、アクセルペダル90が踏まれてアクセル開度が開き側に大きくなって0%を超えるようになった場合にも、燃料噴射は再開される。なお、燃料カットが行われているときは、概ね減速時に対応する。   However, in the internal combustion engine 10, the engine speed calculated based on the output signal from the crank position sensor 104 is equal to or higher than a predetermined speed (fuel cut speed), and the output signal from the accelerator opening sensor 92 is The fuel injection from the fuel injection valve 12 is set to be stopped (fuel cut) when the accelerator opening calculated based on this is 0%, that is, when the accelerator pedal 90 is not depressed. That is, the fuel cut is performed when the engine speed is in a predetermined speed range that is set in advance and the accelerator opening is fully closed while the vehicle is running. However, when such a fuel cut state continues and the engine speed decreases and reaches another predetermined speed (fuel cut return speed), fuel injection is resumed. Further, when the fuel cut is being performed, the fuel injection is resumed also when the accelerator pedal 90 is depressed and the accelerator opening increases to the open side and exceeds 0%. In addition, when the fuel cut is performed, it corresponds in general at the time of deceleration.

そして、このように燃料カット状態のとき、上記スロットル弁36が閉じ側に制御されるように、予め上記プラグラムは設定されている。ただし、後述する圧力回収すなわちガス回収充填のときには、強制的にスロットル弁36は開状態になるように制御される。なお、スロットル弁36は内燃機関10の始動時は全開に制御され、他方、内燃機関10の停止時は全閉に制御される。そして、通常走行時には、機関状態および冷却水温などに応じて、スロットル弁36の開度は適切な開度になるように制御される。   The program is set in advance so that the throttle valve 36 is controlled to close when the fuel is cut. However, the throttle valve 36 is forcibly controlled to be opened during pressure recovery, that is, gas recovery and filling described later. The throttle valve 36 is controlled to be fully opened when the internal combustion engine 10 is started, and is controlled to be fully closed when the internal combustion engine 10 is stopped. During normal travel, the opening degree of the throttle valve 36 is controlled to be an appropriate opening degree according to the engine state, the cooling water temperature, and the like.

なお、ここでは、要求トルク量が増加したか否かを判定する要求トルク量判定手段は、アクセル開度センサ92とECU80の一部とを含んで構成される。流量制御弁70の制御手段は、アクチュエータ72とECU80の一部とを含んで構成される。また、蓄圧容器68内の圧力が所定圧力以下か否かを判定する圧力判定手段は、圧力センサ108と、ECU80の一部とを含んで構成される。また、蓄圧容器68内の圧力を用いてターボ過給機56の作動アシストを行っているときにその作動アシスト不足に起因する機関出力トルク不足分を補うように燃料噴射量を増量補正する燃料噴射量補正手段、そして、この燃料噴射量補正手段による燃料噴射量の増量補正量分に対応した分、燃料噴射時期を進角補正する燃料噴射時期補正手段の各々は、ECU80の一部を含んで構成される。さらに、排気絞り弁60を閉弁制御する排気絞り弁制御手段は、アクチュエータ62とECU80の一部とを含んで構成される。   Here, the required torque amount determination means for determining whether or not the required torque amount has increased includes an accelerator opening sensor 92 and a part of the ECU 80. The control means of the flow control valve 70 includes an actuator 72 and a part of the ECU 80. Moreover, the pressure determination means for determining whether or not the pressure in the pressure accumulating container 68 is equal to or lower than a predetermined pressure includes the pressure sensor 108 and a part of the ECU 80. Further, when performing the operation assist of the turbocharger 56 using the pressure in the pressure accumulating vessel 68, the fuel injection is corrected to increase the fuel injection amount so as to compensate for the shortage of the engine output torque due to the insufficient operation assist. Each of the fuel injection timing correction means for correcting the advance of the fuel injection timing by an amount corresponding to the fuel injection amount increase correction amount by the fuel injection amount correction means includes a part of the ECU 80. Composed. Further, the exhaust throttle valve control means for controlling the exhaust throttle valve 60 to close includes an actuator 62 and a part of the ECU 80.

ところで、通常走行時、排気絞り弁60は全開の開状態に保持制御されているので、排気通路38を流れる排気ガスは触媒コンバータ48を通過して外気に放出される。これに対して、圧力回収の所定条件が満たされたとき、排気絞り弁60は閉状態になるように制御され、排気通路38を流れる流体は概ねせき止められる。そして、このようにしてせき止めた流体を有効に活用して圧力回収(エネルギー回収)すなわち蓄圧容器68へのガス充填が行われる。   By the way, during normal travel, the exhaust throttle valve 60 is controlled to be kept fully open, so that the exhaust gas flowing through the exhaust passage 38 passes through the catalytic converter 48 and is released to the outside air. On the other hand, when a predetermined condition for pressure recovery is satisfied, the exhaust throttle valve 60 is controlled to be closed, and the fluid flowing through the exhaust passage 38 is generally blocked. Then, pressure recovery (energy recovery), that is, gas filling into the pressure accumulating vessel 68 is performed by effectively utilizing the fluid thus blocked.

以下、圧力回収について、図2のフローチャートに基づいて詳細に説明する。ただし、図2のフローチャートは、およそ20ms毎に繰り返されるものである。なお、以下の記載から明らかになるように、蓄圧容器68内に回収される排気ガスは概ね空気である。   Hereinafter, the pressure recovery will be described in detail based on the flowchart of FIG. However, the flowchart of FIG. 2 is repeated approximately every 20 ms. As will become clear from the following description, the exhaust gas recovered in the pressure accumulator 68 is generally air.

ただし、以下で図2に基づいて説明される制御は、燃料カット実行中に、排気通路38の排気絞り弁60を閉弁制御して、排気絞り弁60上流側の弁間通路Jの圧力が蓄圧容器68内の圧力以上になったときに、流量制御弁70を開弁制御して、弁間通路Jから蓄圧容器68へ排気ガスすなわちこの排気ガスの有する圧力を回収することを具体化した例である。   However, in the control described below with reference to FIG. 2, during the fuel cut, the exhaust throttle valve 60 in the exhaust passage 38 is closed and the pressure in the valve passage J upstream of the exhaust throttle valve 60 is controlled. When the pressure in the pressure accumulating vessel 68 becomes equal to or higher, the flow control valve 70 is controlled to be opened, and the exhaust gas, that is, the pressure of the exhaust gas, is recovered from the inter-valve passage J to the pressure accumulating vessel 68. It is an example.

内燃機関10が起動されると、まずECU80は、ステップS201において、回収フラグが「1」、すなわちONであるか否かを判定する。ここで、回収フラグが「1」ということは、圧力回収が行われる所定条件が満たされていることを表す。これに対してそれが「0」ということは、圧力回収が行われる所定条件が満たされていないことを表す。初期状態では同回収フラグはリセットされているためここでは否定判定される。なお、本第1実施形態において、圧力回収のための所定条件が満たされるとは、以下の記載から明らかなように、燃料カット実行中であること、および、蓄圧容器68内の圧力が所定圧以下であることの2つが満たされることである。   When the internal combustion engine 10 is activated, the ECU 80 first determines in step S201 whether the recovery flag is “1”, that is, whether it is ON. Here, the recovery flag “1” indicates that a predetermined condition for performing pressure recovery is satisfied. On the other hand, when it is “0”, it represents that the predetermined condition for pressure recovery is not satisfied. Since the recovery flag is reset in the initial state, a negative determination is made here. In the first embodiment, the fact that the predetermined condition for pressure recovery is satisfied means that the fuel cut is being executed and the pressure in the pressure accumulating vessel 68 is a predetermined pressure, as will be apparent from the following description. Two things are satisfied:

ステップS201で否定判定されると、次ぐステップS203で、燃料カット(実行)中か否かが判定される。ここでは、具体的には、燃料カット中か否かは、燃料噴射量が「0」とされているか否かで判定される。なお、通常走行時には、概して、内燃機関10により所定出力を生み出すべく、「0」より大きな燃料噴射量が上述の如く導かれて燃料噴射が行われている。それ故、そのようなときには、ステップS203において否定判定されて、該ルーチンは終了する。   If a negative determination is made in step S201, it is determined in next step S203 whether or not a fuel cut (execution) is in progress. Specifically, whether or not the fuel is being cut is determined based on whether or not the fuel injection amount is “0”. Note that during normal travel, in general, a fuel injection amount greater than “0” is introduced and fuel injection is performed in order to produce a predetermined output by the internal combustion engine 10. Therefore, in such a case, a negative determination is made in step S203, and the routine ends.

上記ステップS203で燃料カット中として肯定判定されると、次ぐステップS205で、蓄圧容器68内の圧力(図2中の「容器内圧」)が、蓄圧容器68に許容される圧力であって、所定圧である予め決められてROMに記憶されている上限圧以下か否かが判定される。蓄圧容器68内に十分な量の圧力すなわち排気ガスが蓄えられているときに、さらに圧力回収が行われることを防ぐためである。蓄圧容器68内の圧力は圧力センサ108からの出力信号に基づいて検出される。なお、このステップS205で否定判定されると、該ルーチンは終了する。ただし、ここでは、上限圧として、ゲージ圧で400kPaという値が設定されている。   If an affirmative determination is made in step S203 that the fuel cut is in progress, then in step S205, the pressure in the pressure accumulator 68 ("inner pressure in FIG. 2") is a pressure allowed for the pressure accumulator 68 and is a predetermined value. It is determined whether the pressure is equal to or lower than a predetermined upper limit pressure stored in the ROM. This is to prevent further pressure recovery from being performed when a sufficient amount of pressure, that is, exhaust gas is stored in the pressure accumulating vessel 68. The pressure in the pressure accumulating vessel 68 is detected based on an output signal from the pressure sensor 108. If a negative determination is made in step S205, the routine ends. However, here, the upper limit pressure is set to a value of 400 kPa as the gauge pressure.

ステップS205で肯定判定されると、次ぐステップS207で、圧力回収の所定条件が満たされているとして、上記回収フラグが「1」にされる。これにより、内燃機関10の通常の上記制御よりも、圧力回収用の制御が優先して行われることになる。そして、ステップS209に至ると、流量制御弁70が閉弁するように、アクチュエータ72に作動信号が出力される。流量制御弁70は基本的には閉弁されているので、流量制御弁70は閉状態に保たれることになる。次ぐステップS211では、排気絞り弁60が閉弁するように、アクチュエータ62に作動信号が出力される(排気絞り弁60が閉弁制御される)。こうして当該ルーチンは終了する。   If an affirmative determination is made in step S205, the recovery flag is set to "1" in step S207, assuming that the predetermined condition for pressure recovery is satisfied. As a result, the pressure recovery control is prioritized over the normal control of the internal combustion engine 10. When step S209 is reached, an actuation signal is output to the actuator 72 so that the flow control valve 70 is closed. Since the flow control valve 70 is basically closed, the flow control valve 70 is kept closed. In the next step S211, an operation signal is output to the actuator 62 so that the exhaust throttle valve 60 is closed (the exhaust throttle valve 60 is controlled to be closed). Thus, the routine ends.

なお、このように回収フラグが「1」にされるとき(実質的に回収フラグが「1」の間は)、スロットル弁36が開弁するように、アクチュエータ34に作動信号が出力される。これにより、ここではスロットル弁36は全開の開状態になる。これは、圧力回収をより適切に行うべく、弁間通路Jの圧力をより適切に高めるためである。   When the recovery flag is set to “1” (substantially while the recovery flag is “1”), an operation signal is output to the actuator 34 so that the throttle valve 36 is opened. As a result, the throttle valve 36 is fully opened here. This is because the pressure in the inter-valve passage J is more appropriately increased in order to perform pressure recovery more appropriately.

次のルーチンのステップS201では回収フラグが「1」であるので肯定判定される。ステップS201で肯定判定されると、次ぐステップS213で、上記ステップS203と同様に燃料カット中か否かが判定される。ここで肯定判定されると次ぐステップS215で、上記ステップS205と同様に蓄圧容器68内の圧力が上記上限圧以下か否かが判定される。なお、ステップS213およびステップS215での判定が行われるのは、ステップS207で回収フラグが「1」にされた後、圧力回収の所定条件が満たされなくなったときに、圧力回収を終了する制御をするためである。   In step S201 of the next routine, since the collection flag is “1”, an affirmative determination is made. If an affirmative determination is made in step S201, it is next determined in step S213 whether or not a fuel cut is in progress, as in step S203. If an affirmative determination is made here, then in step S215, it is determined whether or not the pressure in the pressure accumulating vessel 68 is equal to or lower than the upper limit pressure, as in step S205. It should be noted that the determination in step S213 and step S215 is performed by controlling to end pressure recovery when the predetermined condition for pressure recovery is not satisfied after the recovery flag is set to “1” in step S207. It is to do.

さてステップS215で肯定判定されると次ぐステップS217で、蓄圧容器68内の圧力が、弁間通路Jの圧力(図2中の「背圧」)以下か否かが判定される。このとき既に、排気絞り弁60の閉弁制御が開始されているので、時間の経過につれて、排気絞り弁60によってせき止められた排気ガスの量は増加し、その圧力(圧力エネルギー)は高くなる。そして、その圧力が回収可能な程度にまで高まっているかを調べるために、ステップS217での判定が行われる。ステップS217で否定判定される場合には次ぐステップS219で、流量制御弁70が閉弁するようにアクチュエータ72に作動信号が出力される。これは、既に流量制御弁70が閉じられている場合には、流量制御弁70が閉じたままにされることを意味している。他方、ステップS217で肯定判定される場合には次ぐステップS221で、流量制御弁70が開弁するようにアクチュエータ72に作動信号が出力される。これにより、弁間通路Jの高められた圧力は、管路64を介した排気ガスの移動を伴いつつ、蓄圧容器68内に回収される。   If an affirmative determination is made in step S215, then in step S217, it is determined whether or not the pressure in the pressure accumulating vessel 68 is equal to or lower than the pressure in the valve-valve passage J ("back pressure" in FIG. 2). Since the valve closing control of the exhaust throttle valve 60 has already been started at this time, the amount of exhaust gas blocked by the exhaust throttle valve 60 increases and the pressure (pressure energy) increases as time elapses. Then, in order to examine whether or not the pressure has increased to such an extent that it can be recovered, the determination in step S217 is performed. When a negative determination is made in step S217, in the next step S219, an operation signal is output to the actuator 72 so that the flow control valve 70 is closed. This means that if the flow control valve 70 is already closed, the flow control valve 70 remains closed. On the other hand, when an affirmative determination is made in step S217, in the next step S221, an operation signal is output to the actuator 72 so that the flow control valve 70 is opened. As a result, the increased pressure in the inter-valve passage J is recovered in the pressure accumulating container 68 while moving the exhaust gas through the pipe 64.

高い圧力すなわち高い圧力エネルギーを有する排気ガス(ここでは主に空気)が回収されることで、蓄圧容器68内の圧力は増す。こうした圧力回収は、上記ステップS213あるいはステップS215で否定判定されない限りは概ね続けて行われる。   The pressure in the pressure accumulating vessel 68 is increased by recovering exhaust gas (mainly air here) having high pressure, that is, high pressure energy. Such pressure recovery is generally continued unless a negative determination is made in step S213 or step S215.

圧力回収中に、ステップS213あるいはステップS215で否定判定されるに至ると、圧力回収を終了するための制御が行われる。それらのいずれかで否定判定されると次ぐステップS223で、流量制御弁70が閉弁するように、アクチュエータ72へ作動信号が出力される。さらに、排気絞り弁60が開弁するようにアクチュエータ62へ作動信号が出力される。そして、次ぐステップS225で回収フラグが「0」にされる。この結果、内燃機関10は圧力回収を行わない通常の制御状態に復帰される。そして、スロットル弁36は機関運転状態に基づいて制御されるようになる。   If a negative determination is made in step S213 or step S215 during pressure recovery, control for ending pressure recovery is performed. If a negative determination is made in any of them, an operation signal is output to the actuator 72 so that the flow control valve 70 is closed in the next step S223. Further, an operation signal is output to the actuator 62 so that the exhaust throttle valve 60 is opened. In step S225, the collection flag is set to “0”. As a result, the internal combustion engine 10 is returned to a normal control state in which pressure recovery is not performed. The throttle valve 36 is controlled based on the engine operating state.

ところで、一般的なターボ過給機において、機関回転数が低回転域に属するときには、排気ガスの流量が少ないためにターボ過給機の回転が低いので、アクセルペダル90を踏み込んでから吸入空気の過給効果が現れるまでに時間的な遅れすなわちタイムラグがある。そこで、アクセルペダル90が踏み込まれて車両が加速する過渡期に、速やかに過給圧を高めるべく、蓄圧容器68内の圧力すなわち高圧のガスが利用される。蓄圧容器68に回収された圧力の利用に関して図3のフローチャートに基づいて詳細に説明する。ただし、図3のフローチャートは、およそ20ms毎に繰り返されるものである。   By the way, in a general turbocharger, when the engine speed belongs to a low speed range, the turbocharger rotation is low because the flow rate of the exhaust gas is small. Therefore, after the accelerator pedal 90 is depressed, There is a time lag or time lag before the supercharging effect appears. Therefore, the pressure in the pressure accumulating vessel 68, that is, high-pressure gas, is used in order to quickly increase the supercharging pressure in a transition period in which the accelerator pedal 90 is depressed and the vehicle accelerates. The use of the pressure recovered in the pressure accumulating vessel 68 will be described in detail based on the flowchart of FIG. However, the flowchart of FIG. 3 is repeated approximately every 20 ms.

ただし、以下で図3に基づいて説明される圧力放出用の制御は、加速要求があったとき、タービン回転数の上昇率を上げるべく、タービン50のタービンホイールへ向けて蓄圧容器68内から圧力供給することを具体化した例である。なお、加速要求があったときは、要求トルク量が増加したときに含まれる。   However, in the control for pressure release described below with reference to FIG. 3, when acceleration is requested, the pressure from the pressure accumulating vessel 68 is increased toward the turbine wheel of the turbine 50 in order to increase the rate of increase in the turbine rotation speed. It is the example which materialized supplying. The acceleration request is included when the required torque amount is increased.

まず、ECU80は、ステップS301において、上記回収フラグが「0」、すなわちOFFであるか否かを判定する。初期状態では同フラグはリセットされているためここでは肯定判定される。なお、ステップS301で否定判定されると、当該ルーチンは終了する。   First, in step S301, the ECU 80 determines whether or not the recovery flag is “0”, that is, OFF. Since the flag is reset in the initial state, an affirmative determination is made here. If a negative determination is made in step S301, the routine ends.

ステップS301で肯定判定されると、次ぐステップS303では、アシストフラグが「1」、すなわちONであるか否かが判定される。ここで、アシストフラグが「1」であるということは、ターボ過給器56の作動をアシストする必要があることを表し、これに対してそれが「0」であるということは、そのような必要がないことを表す。初期状態では同アシストフラグはリセットされているためここでは否定判定される。   If an affirmative determination is made in step S301, in the next step S303, it is determined whether or not the assist flag is “1”, that is, ON. Here, that the assist flag is “1” indicates that it is necessary to assist the operation of the turbocharger 56, and that it is “0” indicates that Indicates that it is not necessary. Since the assist flag is reset in the initial state, a negative determination is made here.

ステップS303で否定判定されると、次ぐステップS305では、機関回転数が所定回転数以下か否かが判定される。機関回転数が所定回転数より高いときには、過給器56の作動に関してアシストの必要がないので、機関回転数が上記所定回転数を越えているときにはステップS305で否定判定されて、当該ルーチンは終了する。他方、ステップS305で機関回転数が所定回転数以下であるとして肯定判定されると、ステップS307へ進む。例えば、ステップS305の判定での所定回転数は3000rpmである。   If a negative determination is made in step S303, in the next step S305, it is determined whether or not the engine speed is equal to or less than a predetermined speed. When the engine speed is higher than the predetermined speed, there is no need to assist the operation of the supercharger 56. Therefore, when the engine speed exceeds the predetermined speed, a negative determination is made in step S305, and the routine ends. To do. On the other hand, if an affirmative determination is made in step S305 that the engine speed is equal to or lower than the predetermined speed, the process proceeds to step S307. For example, the predetermined rotation speed in the determination in step S305 is 3000 rpm.

ステップS307では、加速か否かすなわち加速要求の有無が判定される。加速か否かの判定は、加速開始時期を検出することに等しく、アクセル開度に基づいて行われる。アクセル開度が所定値以上であり、且つ、アクセル開度が大きくなる方へ変化したときであって単位所定時間におけるその変化量すなわちその開き速度(アクセル開度開き速度)が所定速度を超えたときに、ECU80は加速、すなわち加速要求有りと判断する。より具体的には、ECU80は、アクセル開度センサ92からの出力信号に基づいてアクセル開度を求め、そのアクセル開度が例えば20%開度以上であり、且つ、それのアクセル開度開き速度が、予め設定されてROMに記憶されている基準速度である上記所定速度を超えたとき、加速と判断する。ステップS307で肯定判定されると、ステップS309へ進む。なお、ステップS307で否定判定されると、当該ルーチンは終了する。   In step S307, it is determined whether or not acceleration, that is, whether or not there is an acceleration request. The determination of whether or not the vehicle is accelerating is equivalent to detecting the acceleration start time and is performed based on the accelerator opening. When the accelerator opening is greater than or equal to a predetermined value and the accelerator opening is increased, the amount of change in the unit predetermined time, that is, the opening speed (accelerator opening opening speed) exceeds the predetermined speed. Sometimes, the ECU 80 determines that acceleration, that is, there is an acceleration request. More specifically, the ECU 80 obtains the accelerator opening based on the output signal from the accelerator opening sensor 92, the accelerator opening is, for example, 20% opening or more, and the accelerator opening opening speed. However, when it exceeds the predetermined speed, which is a reference speed set in advance and stored in the ROM, it is determined that the acceleration is performed. If a positive determination is made in step S307, the process proceeds to step S309. If a negative determination is made in step S307, the routine ends.

ただし、加速要求の有無の判定として、アクセル開度と機関回転数とから要求トルクを求め、この要求トルクの増量変化量が所定量を越えるか否かの判定が行われてもよい。なお、要求トルクの増量変化量が所定量を超えることは、要求トルク量が増加したことを意味する。   However, as a determination of whether or not there is an acceleration request, a required torque may be obtained from the accelerator opening and the engine speed, and it may be determined whether or not the increase change amount of the required torque exceeds a predetermined amount. It should be noted that an increase in the required torque that exceeds the predetermined amount means that the required torque has increased.

ステップS309では、アシストフラグが「1」にされ、次ぐステップS311で流量制御弁70が開弁するように、アクチュエータ72へ作動信号が出力される(流量制御弁70が開弁制御される)。このようにして、ターボ過給機56の作動アシストが開始される。   In step S309, the assist flag is set to “1”, and an operation signal is output to the actuator 72 so that the flow control valve 70 is opened in next step S311 (the flow control valve 70 is controlled to open). In this way, the operation assist of the turbocharger 56 is started.

そして、次回以降のルーチンでは、回収フラグが「0」であり、且つ、アシストフラグが「1」であるので、上記ステップS301およびステップS303でそれぞれ肯定判定される。次ぐステップS313では、上記ステップS305と同様に、機関回転数が所定回転数以下か否かが判定される。   In the next and subsequent routines, the recovery flag is “0” and the assist flag is “1”, so that an affirmative determination is made in step S301 and step S303, respectively. In the next step S313, as in step S305, it is determined whether the engine speed is equal to or lower than a predetermined speed.

そして、ステップS313で肯定判定されると、次ぐステップS315で、供給時間が経過していないか否かが判定される。ここで、判定対象となる時間は流量制御弁70が開かれたときからの経過時間である。ここではECU80は、内蔵するタイマ手段で、ステップS311に至ったときからの時間を計測し、この時間を経過時間と擬制して採用する。また、判定基準となる供給時間は、予め実験により求められて設定された所定時間であり、ここでは変数ではなく固定値とされ、0.5秒から1.5秒、特に好ましくは1.0秒に設定されて予めROMに記憶されている。ただし、ステップS315での判定に用いられる供給時間は可変とされてもよく、加速要求があったときの機関運転状態、タービンホイール上流側の排気通路Kの圧力、過給圧、機関回転数、変速機の変速比などに基づいて定められ得る。そして、ここで肯定判定されると、当該ルーチンは終了する。   If an affirmative determination is made in step S313, it is determined in the next step S315 whether or not the supply time has elapsed. Here, the time to be determined is an elapsed time from when the flow control valve 70 is opened. Here, the ECU 80 measures the time from the time when it reached Step S311 with the built-in timer means, and adopts this time by assuming it as the elapsed time. The supply time serving as a criterion is a predetermined time obtained and set in advance by experiments. Here, the supply time is not a variable but a fixed value, and is 0.5 to 1.5 seconds, particularly preferably 1.0. The second is set and stored in advance in the ROM. However, the supply time used for the determination in step S315 may be variable. The engine operating state when acceleration is requested, the pressure in the exhaust passage K upstream of the turbine wheel, the supercharging pressure, the engine speed, It can be determined based on a transmission gear ratio or the like. If the determination is affirmative here, the routine ends.

上記ステップS313や上記ステップS315で否定判定されることで、ターボ過給器56の作動アシストを終了するための制御が行われる。ステップS313あるいはステップS315で否定判定されると、ステップS317で流量制御弁70が閉弁するように、アクチュエータ72へ作動信号が出力される。そして、次ぐステップS319でアシストフラグが「0」にされる。これにより、該ルーチンは終了する。   By making a negative determination in step S313 or step S315, control for terminating the operation assist of the turbocharger 56 is performed. If a negative determination is made in step S313 or step S315, an operation signal is output to the actuator 72 so that the flow control valve 70 is closed in step S317. In the next step S319, the assist flag is set to “0”. As a result, the routine ends.

ただし、一旦、ターボ過給機58の作動アシストが開始された後、それを終了するか否かの判定には、上記ステップS313やステップS315の判定の他、さらに、加速(要求)が継続されているか否かの判定が加えられてもよい。加速が継続されていないときには、もはやターボ過給機56の作動アシストを行う必要はないからである。具体的には、アクセル開度が加速要求有りと判定されたときのアクセル開度から所定量分閉じ側に変化したり、あるいはアクセル開度開き速度が負になってその大きさが所定量以上になったりしたとき、加速要求が継続されていないとして、作動アシストを終了するための上記制御(ステップS317およびステップS319)が行われ得る。   However, once the assist operation of the turbocharger 58 is started, acceleration (request) is continued in addition to the determinations in the above-described step S313 and step S315 to determine whether to end the assist. A determination of whether or not it may be added. This is because it is no longer necessary to assist the operation of the turbocharger 56 when the acceleration is not continued. Specifically, the accelerator opening changes from the accelerator opening when it is determined that there is an acceleration request to the closing side by a predetermined amount, or the opening degree of the accelerator opening becomes negative and the magnitude exceeds the predetermined amount. When it is determined that the acceleration request is not continued, the above-described control (step S317 and step S319) for ending the operation assist may be performed.

ところで、上記の如く、加速要求があったすなわち要求トルク量が増加したとき、蓄圧容器68内の圧力を用いてターボ過給機56の作動アシストを行うが、作動アシスト開始時点での蓄圧容器68内の圧力は種々異なり得る。その圧力の違いによっては、ターボ過給機56の作動アシスト効果に差が生じるようになる。具体的に、図4に基づいて説明する。   By the way, as described above, when there is a request for acceleration, that is, when the required torque amount increases, the operation of assisting the turbocharger 56 is performed using the pressure in the pressure accumulating vessel 68, but the pressure accumulating vessel 68 at the time when the operation assist is started. The internal pressure can vary. Depending on the difference in pressure, a difference occurs in the operation assist effect of the turbocharger 56. Specifically, a description will be given based on FIG.

図4(a)、(b)、(c)、(d)の各々のグラフは、上記の如くターボ過給機56の作動アシストを行った場合の、蓄圧容器68内の圧力(図4中では容器内圧)、トルク、過給圧、燃料噴射量の変化例を表したグラフである。ただし、図4中、ターボ過給機56の作動アシスト開始時の蓄圧容器68内の圧力すなわち容器内圧が圧力Aである場合のそれらに関しての曲線に符号「A」を付し、そのときの容器内圧が圧力Bである場合のそれらに関しての曲線に符号「B」を付し、そして、そのときの容器内圧が圧力Cである場合のそれらに関しての曲線に符号「C」を付す。ただし、図4(a)、(b)、(c)、(d)のグラフの全てで、横軸として時間軸が定められていて、それら全ての時間軸は相互に一致する。   4 (a), 4 (b), 4 (c), and 4 (d) are graphs showing the pressure in the pressure accumulating vessel 68 when the operation of the turbocharger 56 is assisted as described above (in FIG. 4). Fig. 5 is a graph showing an example of changes in container internal pressure), torque, supercharging pressure, and fuel injection amount. However, in FIG. 4, the pressure in the pressure accumulating container 68 at the start of the operation assist of the turbocharger 56, that is, the curve regarding those when the container internal pressure is the pressure A, is attached with a symbol “A”, and the container at that time A curve relating to those when the internal pressure is the pressure B is given a symbol “B”, and a curve relating to them when the internal pressure of the container is the pressure C is given a symbol “C”. However, in all of the graphs of FIGS. 4A, 4B, 4C, and 4D, a time axis is defined as the horizontal axis, and all these time axes coincide with each other.

なお、上記圧力利用による、加速開始時点での加速要求レベルに対応した理想的なトルク変動と、それを実現するための加速開始(要求)時点での容器内圧(理想内圧)とを、それぞれ図4(b)、(a)中に点線で示し、それらの線に符号「I」を付す。また、上記圧力利用を行わずにターボ過給機56の自然な立ち上がりに任せたときの過給圧変化および燃料噴射量変化、トルク変化を図4(c)、(d)、(b)に細線で示し、それらの線に符号Nを付す。ただし、「圧力A<理想内圧<圧力B<圧力C」の関係を、それらの圧力は有する。   In addition, the ideal torque fluctuation corresponding to the acceleration required level at the time of starting acceleration by using the above pressure, and the container internal pressure (ideal internal pressure) at the time of starting acceleration (request) to realize it are shown in the figure. 4 (b) and (a) are indicated by dotted lines, and those lines are marked with the symbol “I”. Also, FIGS. 4C, 4D, and 4B show the change in the supercharging pressure, the change in the fuel injection amount, and the torque change when the turbocharger 56 is allowed to start naturally without using the pressure. These lines are indicated by thin lines, and the reference numeral N is given to these lines. However, these pressures have a relationship of “pressure A <ideal internal pressure <pressure B <pressure C”.

上記の如くして、加速要求があったが故に蓄圧容器68内の圧力がタービンホイールに向けて放出されると、蓄圧容器68内の圧力は低下する。これに伴って、タービン50のタービンホイールの回転が助長されるので、その圧力供給によるターボ過給機56の作動アシストがない場合に比べて、急激に過給圧が高まる。なお、この過給圧は、圧力センサ88からの出力信号に基づいて検出された吸気通路18の圧力である。この結果、機関出力トルクの立ち上がりが、その作動アシストがない場合よりも早くなる。   As described above, if the pressure in the pressure accumulating vessel 68 is released toward the turbine wheel because of the acceleration request, the pressure in the pressure accumulating vessel 68 decreases. Accordingly, the rotation of the turbine wheel of the turbine 50 is promoted, so that the supercharging pressure is rapidly increased as compared with the case where there is no operation assist of the turbocharger 56 by the pressure supply. The supercharging pressure is the pressure in the intake passage 18 detected based on the output signal from the pressure sensor 88. As a result, the engine output torque rises earlier than when there is no operation assist.

他方、内燃機関10の通常の燃料噴射制御では、過給圧上昇度合いに実質的に応じて、燃料噴射量増加が生じる。したがって、加速開始時の蓄圧容器68内の圧力が圧力Aである場合よりも、それが圧力Bである場合の方が、さらにはそれが圧力Cである場合の方が、過給圧上昇速度が早いので、それが圧力Aである場合よりも圧力Bである場合の方が、さらにはそれが圧力Cである場合の方が、燃料噴射量の増加速度は速い。燃料噴射量の増加速度が速い方が遅い場合よりも、基本的には、燃料噴射量増量により生じる機関出力トルクの増加が大きくなることに鑑みると、加速開始時点すなわちターボ過給機56の作動アシスト開始時点での蓄圧容器68内の圧力が高ければ高いほど、過給圧の立ち上がりがより速くなり、それ故に機関出力トルクの増加速度がより速くなる。この結果、加速開始時点すなわち作動アシスト開始時点での蓄圧容器68内の圧力が高いときと低いときとを比べると、内燃機関10を備えた車両の加速感が異なり、運転者等に違和感を生じさせる可能性がある。   On the other hand, in the normal fuel injection control of the internal combustion engine 10, the fuel injection amount increases substantially depending on the degree of increase in the supercharging pressure. Therefore, when the pressure in the pressure accumulating vessel 68 at the start of acceleration is the pressure A, the pressure increase rate is higher when the pressure is the pressure B and when the pressure is the pressure C. Therefore, the rate of increase in the fuel injection amount is faster when the pressure is B than when the pressure is A, and when the pressure is C. In view of the fact that the increase in the engine output torque caused by the increase in the fuel injection amount is larger than when the increase rate in the fuel injection amount is higher, basically, the acceleration start time, that is, the operation of the turbocharger 56 is performed. The higher the pressure in the pressure accumulating container 68 at the start of the assist, the faster the boost pressure rises, and therefore the faster the engine output torque increases. As a result, the acceleration feeling of the vehicle equipped with the internal combustion engine 10 is different when the pressure in the pressure accumulating vessel 68 at the start of acceleration, that is, at the start of the operation assist, is low, and the driver or the like feels uncomfortable. There is a possibility to make it.

そこで、本発明では、加速開始時点での蓄圧容器68内の圧力不足に起因した内燃機関10からの出力トルク不足を、以下に説明するように、燃料噴射量増量によるトルク増大により補う。また、増量された燃料を適切に燃焼室14で燃焼させるために、燃料噴射時期がその増量分に対応した分、進角される。以下、図5のフローチャートに基づいて、ターボ過給機56の作動アシストを実行しているときの、燃料噴射補正制御に関して説明する。なお、図5のフローチャートは、およそ20ms毎に繰り返される。   Therefore, in the present invention, the shortage of output torque from the internal combustion engine 10 due to the shortage of pressure in the pressure accumulating vessel 68 at the start of acceleration is compensated by the increase in torque due to the increase in fuel injection amount, as will be described below. Further, in order to appropriately burn the increased amount of fuel in the combustion chamber 14, the fuel injection timing is advanced by an amount corresponding to the increased amount. Hereinafter, based on the flowchart of FIG. 5, the fuel injection correction control when the operation assist of the turbocharger 56 is executed will be described. Note that the flowchart of FIG. 5 is repeated approximately every 20 ms.

ECU80は、ステップS501で、上記アシストフラグが「1」であるか否かを判定する。なお、この判定の実行は、上記した説明から明らかなように、要求トルク量が増加したか否かを判定することを意味する。   In step S501, the ECU 80 determines whether or not the assist flag is “1”. Note that execution of this determination means determining whether or not the required torque amount has increased, as is apparent from the above description.

そして、ステップS501で肯定判定されると、次ぐステップS503では補正フラグが「1」であるか否かが判定される。補正フラグが「1」のときは、燃料噴射量およびその時期を後述するように補正する必要があることを表し、それが「0」のときは、それらを補正する必要がないことを表す。初期状態では同補正フラグはリセットされているので、ここでは否定される。   If an affirmative determination is made in step S501, it is determined in the next step S503 whether or not the correction flag is “1”. When the correction flag is “1”, it indicates that it is necessary to correct the fuel injection amount and its timing as described later, and when it is “0”, it indicates that it is not necessary to correct them. Since the correction flag is reset in the initial state, it is denied here.

ステップS503で否定判定されると、ステップS505で非補正フラグが「0」であるか否かが判定される。非補正フラグが「1」のときは、燃料噴射量およびその時期に対する後述する補正を禁止することを表し、それが「0」のときは、そのような禁止をしないことを表す。非補正フラグは初期状態ではリセットされているので、ここでは肯定される。   If a negative determination is made in step S503, it is determined in step S505 whether or not the non-correction flag is “0”. When the non-correction flag is “1”, it indicates that a correction to be described later with respect to the fuel injection amount and its timing is prohibited, and when it is “0”, it indicates that such a prohibition is not performed. Since the non-correction flag is reset in the initial state, it is affirmed here.

ステップS505で肯定判定されると、ステップS507で、蓄圧容器68内の圧力(図5では「容器内圧」)が所定圧以下か否かが判定される。ここでは、所定圧は固定圧であり、300kPaに設定されている。   If an affirmative determination is made in step S505, it is determined in step S507 whether or not the pressure in the pressure accumulating container 68 ("container internal pressure" in FIG. 5) is equal to or lower than a predetermined pressure. Here, the predetermined pressure is a fixed pressure and is set to 300 kPa.

ただし、ステップS507での所定圧は、加速要求があった時点での蓄圧容器68内の圧力が、適切にターボ過給機56の作動アシストを行ってその加速要求に見合った機関出力トルクを適切に生み出すことを可能にする圧力であるか否かを判定するために規定される。それ故、より好ましくは、加速要求レベルに応じて、この所定圧は変化され得る。加速要求レベルを表すパラメータとして、アクセル開度、アクセル開度開き速度、変速機の変速比の内の1つあるいはこれらの任意の組み合わせが用いられ得る。   However, the predetermined pressure in step S507 is set so that the pressure in the pressure accumulating vessel 68 at the time when the acceleration request is made appropriately assists the operation of the turbocharger 56 and the engine output torque corresponding to the acceleration request is appropriately set. It is defined to determine whether the pressure is capable of being generated. Therefore, more preferably, this predetermined pressure can be changed according to the acceleration demand level. As the parameter indicating the acceleration request level, one of accelerator opening, accelerator opening opening speed, transmission gear ratio, or any combination thereof may be used.

ステップS507で否定判定される場合には、後述する燃料噴射量およびその時期の補正が、ターボ過給機56に対する今回の作動アシストにおいては必要でないとして、ステップS509で非補正フラグが「1」に設定される。そして該ルーチンは終了する。   If a negative determination is made in step S507, it is assumed that correction of the fuel injection amount and its timing, which will be described later, is not necessary in the current operation assist for the turbocharger 56, and the non-correction flag is set to “1” in step S509. Is set. Then, the routine ends.

他方、ステップS507で肯定判定される場合には、ステップS511で補正フラグが「1」に設定される。そして、ステップS513へ進み、燃料噴射量補正量αが算出される。燃料噴射量補正量α(α11、・・・、αmn)は、圧力比k(k1、k2、k3、・・・、kn)と、過給圧P(P1、P2、P3、・・・、Pm)とに基づいて、図6(a)に表した如きマップ化されたデータを検索することで求められる。図6(a)のマップ化されたデータは、アクセル開度と機関回転数とから実質的に定まる要求トルクを考慮して予め実験により定められ得るデータであり、加速要求があった時点での蓄圧容器の圧力に基づく圧力比kおよび過給圧Pと、燃料噴射量補正量αとの関係を表したものである。圧力比kとは、所定基準タンク圧Cと、加速要求があった時点での蓄圧容器68内の圧力PSとの比(C/PS)のことである。ここでは、所定基準タンク圧は定数であり、具体的には300kPaとされているが、変数とされてもよい。圧力比kは、k1からknに至るにつれて、大きくなるので、加速要求があった時点での蓄圧容器68内の圧力PSが小さいほど圧力比kはknに近づき、逆にその圧力PSが大きいほど圧力比kはk1に近づく。他方、過給圧Pは、圧力センサ88からの出力信号に基づいて検出された吸気通路18の圧力であり、その時々での、すなわちステップS513の時点あるいはそれに最も近い時点での圧力であり、好ましくはその時々のルーチンにおいて検出される。なお、過給圧Pは、P1からPmに至るにつれて大きくなる。   On the other hand, if a positive determination is made in step S507, the correction flag is set to “1” in step S511. Then, the process proceeds to step S513, and the fuel injection amount correction amount α is calculated. The fuel injection amount correction amount α (α11,..., Αmn) includes the pressure ratio k (k1, k2, k3,..., Kn) and the supercharging pressure P (P1, P2, P3,. Pm) is obtained by searching the mapped data as shown in FIG. 6A. The mapped data in FIG. 6 (a) is data that can be determined in advance by experiment in consideration of the required torque that is substantially determined from the accelerator opening and the engine speed. This represents the relationship between the pressure ratio k and the supercharging pressure P based on the pressure in the pressure accumulating vessel, and the fuel injection amount correction amount α. The pressure ratio k is a ratio (C / PS) between the predetermined reference tank pressure C and the pressure PS in the pressure accumulating vessel 68 at the time when the acceleration request is made. Here, the predetermined reference tank pressure is a constant, specifically 300 kPa, but may be a variable. Since the pressure ratio k increases from k1 to kn, the pressure ratio k approaches kn as the pressure PS in the pressure accumulating vessel 68 at the time of the acceleration request decreases, and conversely, the pressure PS increases. The pressure ratio k approaches k1. On the other hand, the supercharging pressure P is the pressure of the intake passage 18 detected based on the output signal from the pressure sensor 88, and is the pressure at that time, that is, at the time of step S513 or the time closest thereto. Preferably it is detected in the routine at that time. The supercharging pressure P increases from P1 to Pm.

加速要求があった時点、つまり、流量制御弁70の開弁制御の開始時点での蓄圧容器68内の圧力PSとして、上記ステップS309でアシストフラグが「1」にされた時点での蓄圧容器68内の圧力が求められると、これに基づいて圧力比kが求められる。ここでは、圧力比kとして、「k2」が求められたとする。その結果、今回のターボ過給機56への作動アシストに関連して燃料噴射量補正量を求めるに際しては、図6(a)のマップにおける圧力比k2の列のデータ(図6(a)において点線で囲まれている列のデータ)が用いられる。そして、その時々の過給圧Pでその列の値を検索することで、燃料噴射量補正量αが求められる。過給圧は時間の経過につれて高まるので、加速要求があった時点での過給圧が「P3」である場合には、ルーチンが繰り返されるたびに、それはP3から、P4、P5方向へと変化する。その結果、燃料噴射量補正量としてそれに対応する値、α32、α42、α52・・・が得られ、燃料噴射量補正量αは徐々に減少する方向に変化する。これは、過給圧が上がるにつれて、燃料噴射量増量で補われるトルク不足が減少していくからである。そして、このようにその時々で設定された燃料噴射量補正量が、基準燃料噴射量に加算されて、燃料噴射量が設定される。   The pressure accumulating vessel 68 at the time when the assist flag is set to “1” in step S309 as the pressure PS in the pressure accumulating vessel 68 at the time when the acceleration request is made, that is, when the valve opening control of the flow rate control valve 70 is started. When the internal pressure is obtained, the pressure ratio k is obtained based on this. Here, it is assumed that “k2” is obtained as the pressure ratio k. As a result, when determining the fuel injection amount correction amount in relation to the current operation assist to the turbocharger 56, the data in the column of the pressure ratio k2 in the map of FIG. 6A (in FIG. 6A). Data in columns surrounded by dotted lines) is used. Then, the fuel injection amount correction amount α is obtained by searching the value of the column with the supercharging pressure P at that time. Since the supercharging pressure increases with time, if the supercharging pressure at the time when acceleration is requested is “P3”, it changes from P3 to P4 and P5 each time the routine is repeated. To do. As a result, values corresponding to the fuel injection amount correction amounts, α32, α42, α52... Are obtained, and the fuel injection amount correction amount α changes in a gradually decreasing direction. This is because the shortage of torque that is compensated by the increase in the fuel injection amount decreases as the supercharging pressure increases. Then, the fuel injection amount correction amount set from time to time is added to the reference fuel injection amount to set the fuel injection amount.

なお、所定基準タンク圧Cが可変とされる場合、上記ステップS507での所定圧と同様に、所定基準タンク圧は、加速要求レベルに応じて、特に好ましくはアクセル開度(アクセルペダル90の踏み込み量)に基づいて変化され得る。こうすることで、加速要求レベルに応じて、例えば、アクセル開度に基づいて、燃料噴射量補正量αをより適切に設定することが可能になる。   In the case where the predetermined reference tank pressure C is variable, the predetermined reference tank pressure is particularly preferably set according to the acceleration request level, in the same way as the predetermined pressure in step S507. Amount). In this way, the fuel injection amount correction amount α can be set more appropriately based on the acceleration request level, for example, based on the accelerator opening.

ステップS513に次ぐ、ステップS515では、燃料噴射進角補正量が算出される。燃料噴射進角補正量β(β11、・・・、βmn)は、圧力比k(k1、k2、k3、・・・、kn)と、過給圧P(P1、P2、P3、・・・、Pm)とに基づいて、図6(b)に表した如きマップ化されたデータを検索することで求められる。圧力比kおよび過給圧Pはそれぞれ、上記ステップS513で説明されたそれらと同じであり、ここでは直近のステップS513で得られたそれらが用いられる。なお、図6(b)のマップ化されたデータは、アクセル開度と機関回転数とから実質的に定まる要求トルクを考慮して予め実験により定められ得るデータであり、圧力比kおよび過給圧Pと、燃料噴射進角補正量βとの関係を表したものである。   Subsequent to step S513, in step S515, the fuel injection advance correction amount is calculated. The fuel injection advance correction amount β (β11,..., Βmn) includes the pressure ratio k (k1, k2, k3,..., Kn) and the supercharging pressure P (P1, P2, P3,. , Pm) and the mapped data as shown in FIG. 6B is obtained by searching. The pressure ratio k and the supercharging pressure P are the same as those described in step S513, and here, those obtained in the latest step S513 are used. Note that the mapped data in FIG. 6B is data that can be determined in advance by experiment in consideration of the required torque that is substantially determined from the accelerator opening and the engine speed. This represents the relationship between the pressure P and the fuel injection advance correction amount β.

例えば、上記の如くステップS513で圧力比kとして「k2」が求められると、ステップS515でもその「k2」が圧力比として用いられる。つまり、今回のターボ過給機56での作動アシストにおいて燃料噴射進角補正量βを求めるに際しては、図6(b)のマップにおける圧力比k2の列のデータ(図6(b)において点線で囲まれている列のデータ)が用いられる。そして、その時々の過給圧Pでその列の値を検索することで、燃料噴射進角補正量βが求められる。過給圧は時間の経過につれて高まるので、上記の如く加速要求があった時点での過給圧が「P3」である場合には、ルーチンが繰り返されるたびに、それはP3から、P4、P5方向へと変化する。その結果、燃料噴射進角補正量βとして、それに対応する値β32、β42、β52・・・が得られて、燃料噴射進角補正量βは徐々に減少する方向に変化する。これは、過給圧が上がるにつれて、燃料噴射量増量で補われるトルク不足が減少するので、燃料噴射量の増量補正量が減少するからである。そして、このようにその時々で設定される燃料噴射進角補正量βが、基準燃料噴射時期に適用されて、燃料噴射時期が設定される。   For example, when “k2” is obtained as the pressure ratio k in step S513 as described above, “k2” is also used as the pressure ratio in step S515. That is, when the fuel injection advance correction amount β is obtained in the operation assist of the turbocharger 56 this time, the data in the column of the pressure ratio k2 in the map of FIG. 6B (indicated by the dotted line in FIG. 6B). The data in the enclosed column is used. Then, the fuel injection advance correction amount β is obtained by searching the value of that column with the supercharging pressure P at that time. Since the supercharging pressure increases as time elapses, when the supercharging pressure at the time when the acceleration request is made is “P3” as described above, every time the routine is repeated, it is changed from P3 to P4, P5. To change. As a result, values β32, β42, β52,... Corresponding to the fuel injection advance correction amount β are obtained, and the fuel injection advance correction amount β changes in a gradually decreasing direction. This is because as the supercharging pressure increases, the shortage of torque compensated by the increase in the fuel injection amount decreases, so the increase correction amount of the fuel injection amount decreases. Then, the fuel injection advance correction amount β that is set from time to time is applied to the reference fuel injection timing to set the fuel injection timing.

なお、上記のように燃料噴射時期を設定する際には、さらに、機関回転数に基づく補正が行われるとよい。具体的には、燃料噴射進角補正量βは、さらに機関回転数にも基づいて設定される。機関回転数によって、燃料を噴射する最適時期が変化するからである。   When the fuel injection timing is set as described above, correction based on the engine speed may be further performed. Specifically, the fuel injection advance correction amount β is set based on the engine speed. This is because the optimum time for injecting fuel changes depending on the engine speed.

こうして、今回のルーチンが終了される。次のルーチンのステップS501で肯定判定され、且つ、ステップS503で肯定判定されると、ステップS513へ進み、そのときの過給圧Pに基づいて再度燃料噴射量補正量が算出される。そして、次ぐ、ステップS515では、同様に、そのときの過給圧Pに基づいて再度燃料噴射進角補正量が算出される。こうして、ステップS501およびステップS503の両方で肯定判定される限りは、燃料噴射量補正量および燃料噴射進角補正量が共に求められて、これらを用いて上記基準燃料噴射量、基準燃料噴射時期が補正される。こうしてその時々に設定された量の燃料を、その時々での燃料噴射時期に噴射するように、燃料噴射は実行される。   Thus, the current routine is terminated. If a positive determination is made in step S501 of the next routine and a positive determination is made in step S503, the process proceeds to step S513, and the fuel injection amount correction amount is calculated again based on the supercharging pressure P at that time. In step S515, similarly, the fuel injection advance correction amount is calculated again based on the supercharging pressure P at that time. Thus, as long as an affirmative determination is made in both step S501 and step S503, both the fuel injection amount correction amount and the fuel injection advance angle correction amount are obtained, and these are used to determine the reference fuel injection amount and the reference fuel injection timing. It is corrected. In this way, the fuel injection is performed so that the amount of fuel set at that time is injected at the fuel injection timing at that time.

そして、アシストフラグが「0」にされて、ターボ過給機56の作動アシストが終了されると、そのときのルーチンのステップS501で否定判定されて、ステップS517へ進む。ステップS517では、補正フラグも非補正フラグも共に「0」に設定されて、該ルーチンは終了する。   When the assist flag is set to “0” and the operation assist of the turbocharger 56 is finished, a negative determination is made in step S501 of the routine at that time, and the process proceeds to step S517. In step S517, both the correction flag and the non-correction flag are set to “0”, and the routine ends.

ターボ過給機56の作動アシスト実行と並行して、このような燃料噴射補正制御を行うことによる効果を、図7に基づいて説明する。図7(a)、(b)の各々は、蓄圧容器68からの圧力供給によるターボ過給機56の作動アシストだけで要求トルクすなわち加速要求レベルに対応したトルク増大を生み出すことが可能である場合と、それが不可能である場合との両方に関連した、トルク、過給圧の変化例を概念的に表したグラフである。なお、図3のフローチャートに基づく上記ターボ過給機56の作動アシストと図5のフローチャートに基づく上記燃料噴射補正制御との両方を行わなかった場合に関連した、それらの変化例を、図7中に重ねて示す。ただし、図7中、蓄圧容器68からの圧力供給によるターボ過給機56の作動アシストだけで加速要求レベルに対応したトルク増大を生み出すことが可能な場合に関する曲線を符号「X」で指し示し、それが不可能である場合であってかつ上記の如き燃料噴射補正制御を行った場合と行わなかった場合とに関する曲線をそれぞれ符号「Y1」、「Y2」で指し示し、そして、ターボ過給機56の作動アシストと燃料噴射補正制御との両方を行わなかった場合に関する曲線を符合「Z」で指し示す。なお、図7(a)、(b)の両グラフで、横軸として時間軸が定められていて、それら両時間軸は相互に一致する。   The effect of performing such fuel injection correction control in parallel with execution of the operation assist of the turbocharger 56 will be described with reference to FIG. In each of FIGS. 7A and 7B, the torque increase corresponding to the required torque, that is, the acceleration required level can be generated only by the operation assist of the turbocharger 56 by the pressure supply from the pressure accumulating vessel 68. And a graph conceptually showing an example of change in torque and supercharging pressure related to both of the cases where this is impossible. FIG. 7 shows examples of changes related to the case where neither the operation assistance of the turbocharger 56 based on the flowchart of FIG. 3 nor the fuel injection correction control based on the flowchart of FIG. 5 is performed. Overlaid on. However, in FIG. 7, a curve related to a case where a torque increase corresponding to the acceleration required level can be generated only by the operation assistance of the turbocharger 56 by the pressure supply from the pressure accumulating vessel 68 is indicated by a symbol “X”. Are indicated by reference numerals “Y1” and “Y2”, respectively, and when the fuel injection correction control as described above is not performed, and the turbocharger 56 A curve related to the case where both the operation assist and the fuel injection correction control are not performed is indicated by a symbol “Z”. In both graphs of FIGS. 7A and 7B, a time axis is defined as the horizontal axis, and these time axes coincide with each other.

蓄圧容器68からの圧力供給によるターボ過給機56の作動アシストだけで加速要求レベルに対応した機関出力トルクの増大を生み出すことが不可能な場合、加速要求に基づいて蓄圧容器68内の圧力がタービンホイールに向けて放出されても、点線で示す曲線Y2と曲線Xとを比べることで明らかなように、適切な過給圧の増大とトルク増大とを実現することができない。しかしながら、それに加えて、燃料噴射補正制御を行うことで、太線で示す曲線Y1から明らかなように、適切にトルク増大を図ることが可能になる。なお、燃料噴射量増大により機関出力トルクを迅速に高めることが可能になるので、機関回転数の上昇も早まり、過給圧の増加をも早めることが可能になる(図7(b)参照)。   When it is impossible to produce an increase in the engine output torque corresponding to the acceleration request level with only the operation assistance of the turbocharger 56 by the pressure supply from the pressure accumulator vessel 68, the pressure in the pressure accumulator vessel 68 is increased based on the acceleration request. Even if it is discharged toward the turbine wheel, it is impossible to realize an appropriate increase in boost pressure and an increase in torque, as is clear by comparing the curve Y2 indicated by the dotted line with the curve X. However, in addition to this, by performing the fuel injection correction control, it is possible to appropriately increase the torque, as is apparent from the curve Y1 indicated by the bold line. Since the engine output torque can be quickly increased by increasing the fuel injection amount, the increase in the engine speed can be accelerated and the increase in the supercharging pressure can also be accelerated (see FIG. 7B). .

以上説明したように、ターボ過給機56への作動アシストには不十分な程度の圧力でしか蓄圧容器68内の圧力がない場合、その圧力を用いてターボ過給機56の作動アシストを実行することに加えて、その時々に増量設定された量の燃料を適切な燃料噴射時期に噴射するように燃料噴射が実行される。したがって、蓄圧容器68内の圧力不足によりターボ過給機56の作動アシスト不足が生じ、これにより機関出力トルクの立ち上がり遅れが生じるような場合であっても、その不足分のトルクに対応する量の燃料が適切な時期に燃焼室14に噴射されてその不足分のトルクが補われる。したがって、加速要求があったときに、そのときの蓄圧容器68の圧力に関わらず、運転者等に違和感を与えることなく、車両を適切に加速することが可能になり、運転者等に所望の加速感を提供することが可能になる。   As described above, when the pressure in the accumulator 68 is only at a pressure that is insufficient for the operation assist to the turbocharger 56, the operation assist of the turbocharger 56 is executed using the pressure. In addition to this, fuel injection is performed so as to inject an amount of fuel that is set to increase at that time at an appropriate fuel injection timing. Therefore, even if the operation assist of the turbocharger 56 is insufficient due to insufficient pressure in the pressure accumulating vessel 68, and this causes a delay in the rise of the engine output torque, the amount corresponding to the insufficient torque is reduced. Fuel is injected into the combustion chamber 14 at an appropriate time to compensate for the shortage of torque. Therefore, when acceleration is requested, the vehicle can be appropriately accelerated without giving the driver a sense of incongruity regardless of the pressure in the pressure accumulating vessel 68 at that time. It becomes possible to provide a feeling of acceleration.

また、上記のように蓄圧容器68内の圧力が要求トルクすなわち加速要求レベルに対して不足していても加速要求レベルに概ね対応したトルクを生み出すことができるので、蓄圧容器68の内容積を小さくすることが可能になる。したがって、蓄圧容器68内への圧力回収時間の短縮を図ることも可能になる。ひいては、それにより、車両への蓄圧容器68の搭載性を改善でき、車両の小型化を容易に達成することが可能になる。   Further, as described above, even if the pressure in the pressure accumulating vessel 68 is insufficient with respect to the required torque, that is, the acceleration required level, a torque substantially corresponding to the acceleration required level can be generated. It becomes possible to do. Therefore, it is possible to shorten the time for collecting the pressure in the pressure accumulating vessel 68. As a result, the mountability of the pressure accumulating container 68 on the vehicle can be improved, and the vehicle can be easily downsized.

上記のように、要求トルク量が増加したが、蓄圧容器68内の圧力が低いので、それを用いたターボ過給機56の作動アシストだけでは機関出力トルクを望み通りに高めることができない場合、ターボ過給機56の作動アシストに加えて、その時々に増量設定された量の燃料を適切な燃料噴射時期に噴射するように燃料噴射補正制御が実行される。この結果、排気ガス中の未燃燃料を含む未燃ガスの割合は高くなり得る。しかしながら、蓄圧容器内のガスは上記のように概ね空気であり、酸素を多く含むので、このガスと排気ガスとが混合して触媒コンバータ48に至ることで、そのような未燃ガスは適切に浄化(酸化)される。したがって、上記のように、燃料噴射量を増やすことが許容される。   As described above, the required torque amount has increased, but since the pressure in the pressure accumulating vessel 68 is low, the engine output torque cannot be increased as desired only with the operation assistance of the turbocharger 56 using the same. In addition to the operation assist of the turbocharger 56, fuel injection correction control is executed so as to inject an amount of fuel set to increase at that time at an appropriate fuel injection timing. As a result, the proportion of unburned gas including unburned fuel in the exhaust gas can be high. However, since the gas in the pressure accumulating vessel is generally air as described above and contains a large amount of oxygen, the unburned gas is appropriately removed by mixing the gas and the exhaust gas to reach the catalytic converter 48. Purified (oxidized). Therefore, it is allowed to increase the fuel injection amount as described above.

なお、蓄圧容器68内からの圧力供給によるターボ過給機56の作動アシストと並行して行われる、上記の如き補正を伴う燃料噴射制御は、ここでは、基本的に、アシストフラグが「1」にされているときに行われる。しかしながら、そのような燃料噴射補正制御は、加速要求があったときから、予め定められたあるいはその都度可変設定される実行時間の間行われてもよい。この実行時間は、上記アシストフラグが「1」から「0」にされた後にまで拡張されてもよいし、アシストフラグが「1」である期間の半分にまで短縮されてもよい。好ましくは、この実行時間は、機関回転数および変速機の変速比の内の少なくとも1つに基づいて定められ、望ましくは機関回転数が高いほどあるいは変速比が高いほど(ローギヤほど)短くされる。機関回転数が高いほどあるいは変速比が高いほど、そうでない場合よりも、過給圧の立ち上がりが速く、より早くに所望のトルクを生み出すことが可能になるからである。   In the fuel injection control with correction as described above performed in parallel with the operation assist of the turbocharger 56 by supplying pressure from the pressure accumulating vessel 68, the assist flag is basically “1” here. To be done. However, such fuel injection correction control may be performed during an execution time that is determined in advance or is variably set every time an acceleration request is made. The execution time may be extended after the assist flag is changed from “1” to “0”, or may be shortened to half of the period during which the assist flag is “1”. Preferably, the execution time is determined based on at least one of the engine speed and the transmission gear ratio, and is preferably shortened as the engine speed is higher or the gear ratio is higher (lower gear). This is because the higher the engine speed or the higher the gear ratio, the faster the boost pressure rises and the faster the desired torque can be generated than in other cases.

なお、上記では、燃料噴射量補正量と燃料噴射進角補正量とをそれぞれ別個に求めた。しかしながら、求められた燃料噴射量補正量に基づいて燃料噴射進角補正量が求められてもよい。   In the above description, the fuel injection amount correction amount and the fuel injection advance angle correction amount are obtained separately. However, the fuel injection advance correction amount may be obtained based on the obtained fuel injection amount correction amount.

次に、第2実施形態について説明する。ただし、第2実施形態が適用された内燃機関システムは、上記第1実施形態のそれと概ね同じであるので、その説明は省略される。また、第2実施形態での圧力回収、圧力利用、圧力利用時の燃料噴射の各制御は、第1実施形態でのそれと概ね同じである。しかしながら、圧力利用時の燃料噴射量とその時期の補正に関しては、本第2実施形態と上記第1実施形態との間に相違点がある。具体的には、上記第1実施形態におけるステップS513での燃料噴射量補正量の算出方法および上記ステップS515での燃料噴射進角補正量の算出方法は、本第2実施形態でのそれらと異なる。そこで、この相違点のみ、ここで説明される。   Next, a second embodiment will be described. However, since the internal combustion engine system to which the second embodiment is applied is substantially the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted. In addition, each control of pressure recovery, pressure utilization, and fuel injection at the time of pressure utilization in the second embodiment is substantially the same as that in the first embodiment. However, there is a difference between the second embodiment and the first embodiment with respect to the correction of the fuel injection amount at the time of using pressure and the timing thereof. Specifically, the calculation method of the fuel injection amount correction amount in step S513 and the calculation method of the fuel injection advance correction amount in step S515 in the first embodiment are different from those in the second embodiment. . Therefore, only this difference will be described here.

本第2実施形態での燃料噴射量補正量αは、上記圧力比kおよび過給圧Pに加えて、機関回転数にも基づいて求められる。ECU80は、燃料噴射量補正量αを算出するための3次元マップを予めROMに有している。そして、ECU80は、その3次元マップを、その時々の機関回転数と、加速要求があった時点すなわち流量制御弁70の開弁制御の開始時点での圧力比kと、その時々での過給圧Pとに基づいて検索することで、燃料噴射量補正量αを求める。   The fuel injection amount correction amount α in the second embodiment is obtained based on the engine speed in addition to the pressure ratio k and the supercharging pressure P. The ECU 80 has a three-dimensional map in advance in the ROM for calculating the fuel injection amount correction amount α. Then, the ECU 80 determines the three-dimensional map, the engine speed at that time, the pressure ratio k when the acceleration request is made, that is, the start time of the valve opening control of the flow control valve 70, and the supercharging at that time. By performing a search based on the pressure P, the fuel injection amount correction amount α is obtained.

また、本第2実施形態での燃料噴射進角補正量βも、上記圧力比kおよび過給圧Pに加えて、機関回転数にも基づいて求められる。ECU80は、燃料噴射進角補正量βを算出するための3次元マップを予めROMに有している。そして、ECU80は、その3次元マップを、その時々の機関回転数と、加速要求があった時点での圧力比kと、その時々での過給圧Pとに基づいて検索することで、燃料噴射進角補正量βを求める。   The fuel injection advance correction amount β in the second embodiment is also obtained based on the engine speed in addition to the pressure ratio k and the supercharging pressure P. The ECU 80 has a three-dimensional map in advance in the ROM for calculating the fuel injection advance correction amount β. Then, the ECU 80 searches the three-dimensional map based on the engine speed at that time, the pressure ratio k at the time when the acceleration request is made, and the supercharging pressure P at that time, so that the fuel An injection advance correction amount β is obtained.

このように求められた燃料噴射量補正量および燃料噴射進角補正量を用いての燃料噴射制御を、ターボ過給機56の作動アシストと同時並行して行うことは、上記第1実施形態で既に説明した通りである。それ故、上記第1実施形態で述べたような効果が本第2実施形態においても奏される。なお、本第2実施形態でも、上記第1実施形態に関して説明された変形と同様の変形が適用され得、例えば、本第2実施形態でも、所定基準タンク圧は、加速要求レベルに応じて、特に好ましくはアクセル開度(アクセルペダル90の踏み込み量)に基づいて変化され得る。   In the first embodiment, the fuel injection control using the fuel injection amount correction amount and the fuel injection advance angle correction amount thus obtained is performed in parallel with the operation assist of the turbocharger 56. As already explained. Therefore, the effects described in the first embodiment are also exhibited in the second embodiment. In the second embodiment, a modification similar to the modification described with respect to the first embodiment can be applied. For example, in the second embodiment, the predetermined reference tank pressure is set according to the acceleration request level. Particularly preferably, it can be changed based on the accelerator opening (the amount of depression of the accelerator pedal 90).

以上、本発明の2つの実施形態を説明したが、本発明はこれらに限定されない。上記2つの実施形態では、加速するときに、タービンホイール上流側の排気通路に蓄圧容器内の圧力が供給されたが、加速するときに限らず、要求トルク量が増加したときであればいつでもそのような圧力供給がなされてもよい。要求トルク量が増加したときには、加速要求があったとき、および、車両が上り坂に面して負荷が上昇した場合などの内燃機関への要求トルクが増加したときが含まれる。   As mentioned above, although two embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these. In the above two embodiments, when accelerating, the pressure in the pressure accumulator vessel is supplied to the exhaust passage upstream of the turbine wheel, but not only when accelerating, but whenever the required torque amount increases, Such pressure supply may be made. The increase in the required torque amount includes the time when the acceleration request is made, and the case where the required torque for the internal combustion engine is increased, such as when the load increases as the vehicle faces an uphill.

また、上記2つの実施形態とは異なり、燃料噴射量補正量αは、蓄圧容器内の圧力以外には、主にアクセル開度に基づいてあるいはアクセル開度のみに基づいて設定されてもよい。ただし、燃料噴射量補正量αは、スモークの発生をある程度以下に抑制できる範囲内で、設定されるのが好ましい。   Further, unlike the two embodiments described above, the fuel injection amount correction amount α may be set mainly based on the accelerator opening or based only on the accelerator opening other than the pressure in the pressure accumulating vessel. However, the fuel injection amount correction amount α is preferably set within a range in which the generation of smoke can be suppressed to a certain extent.

また、上記両実施形態では、タービンから上流側に離れた位置に蓄圧容器内の圧力が供給されたが、タービンのタービンホイールの回転駆動を補助するために蓄圧容器の圧力が供給されるのであれば、他の箇所に圧力が供給されてもよい。例えば、タービンのタービンハウジングに直接的に蓄圧容器内の圧力を供給可能にする通路が連通されてもよい。   In both the above embodiments, the pressure in the pressure accumulator vessel is supplied at a position distant from the turbine upstream, but the pressure in the pressure accumulator vessel is supplied to assist the rotational drive of the turbine wheel of the turbine. For example, pressure may be supplied to other locations. For example, a passage that enables the pressure in the pressure accumulating vessel to be supplied directly to the turbine housing of the turbine may be communicated.

また、上記2つの実施形態では、蓄圧容器68内に回収されるのは燃料カット時の排気ガスであったが、蓄圧容器に蓄えられるのは、このようなガスに限定されない。例えば、燃料カット実行中以外のときに排気通路から排気ガスすなわちその圧力が蓄圧容器に回収されて蓄えられてもよい。あるいは、コンプレッサの駆動により加圧された大気すなわち空気を蓄圧容器に蓄えてもよい。この場合、蓄圧容器への圧力供給装置として、エアコンプレッサ、圧力導入(回収)弁が設けられ、このエアコンプレッサは電動モータもしくはクランクシャフトの回転力を用いて駆動され得る。   Further, in the above two embodiments, the exhaust gas at the time of fuel cut is recovered in the pressure accumulating vessel 68, but what is stored in the pressure accumulating vessel is not limited to such gas. For example, the exhaust gas, that is, its pressure, may be collected and stored in the pressure accumulating vessel from the exhaust passage when the fuel cut is not being performed. Or you may store the air pressurized by the drive of a compressor, ie, air, in a pressure accumulation container. In this case, an air compressor and a pressure introduction (recovery) valve are provided as a pressure supply device to the pressure accumulating vessel, and this air compressor can be driven using the rotational force of an electric motor or a crankshaft.

なお、排気通路38と蓄圧容器68とをつなぐ圧力回収用の通路と、ターボ過給機といった種々の部品と蓄圧容器68とをつなぐ圧力放出用の通路とは分けられてもよい。圧力回収用の通路と圧力放出用の通路とが分けられる場合には、圧力回収用の通路に設けられる弁は逆止弁であってもよい。   The pressure recovery passage connecting the exhaust passage 38 and the pressure accumulating vessel 68 and the pressure releasing passage connecting various components such as a turbocharger and the pressure accumulating vessel 68 may be separated. When the pressure recovery passage and the pressure release passage are separated, the valve provided in the pressure recovery passage may be a check valve.

また、上記両実施形態では、排気絞り弁60はバタフライ式弁であったが、それ以外の形式の弁であってもよい。排気絞り弁60は、例えば、ポペット式弁、シャッター式弁であり得る。なお、排気絞り弁60として、排気ブレーキ用に設けられた弁が用いられてもよい。また、流量制御弁70は、ポペット式弁以外の形式の弁であってもよく、バタフライ式弁、シャッター式弁であり得る。   In both the above embodiments, the exhaust throttle valve 60 is a butterfly valve. However, other types of valves may be used. The exhaust throttle valve 60 can be, for example, a poppet valve or a shutter valve. As the exhaust throttle valve 60, a valve provided for an exhaust brake may be used. The flow control valve 70 may be a valve of a type other than the poppet type valve, and may be a butterfly type valve or a shutter type valve.

また、上記両実施形態では、蓄圧容器68を1つ設けることにしたが、それは複数個設けられてもよい。そして蓄圧容器68を2つ以上複数個設ける場合には、それら蓄圧容器68は車両に分散して配置され得る。   In both the above embodiments, one pressure accumulating container 68 is provided, but a plurality of pressure accumulating containers 68 may be provided. When two or more accumulator containers 68 are provided, the accumulator containers 68 can be distributed and arranged in the vehicle.

なお、上記両実施形態では、本発明をディーゼル機関に適用して説明したが、これに限定されず、本発明は、ポート噴射型式のガソリン機関、筒内噴射形式のガソリン機関等の各種の内燃機関に適用可能である。また、用いられる燃料は、軽油やガソリンに限らず、アルコール燃料、LPG(液化天然ガス)等でもよい。また、本発明が適用される内燃機関の気筒数、気筒配列などは任意である。   In both the above embodiments, the present invention has been described by applying the present invention to a diesel engine. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to various internal combustion engines such as a port injection type gasoline engine and a cylinder injection type gasoline engine. Applicable to institutions. The fuel used is not limited to light oil or gasoline, but may be alcohol fuel, LPG (liquefied natural gas), or the like. Further, the number of cylinders and the cylinder arrangement of the internal combustion engine to which the present invention is applied are arbitrary.

さらに、本発明は、排気通路38を流れる排気ガスの一部を吸気通路18に導くための排気ガス還流(EGR)装置が設けられた内燃機関にも適用され得る。EGR装置のECGR弁は、上記圧力回収を行うときには、弁間通路Jの圧力が適切に所定圧あるいは所望圧になるように適宜開閉され得る。   Further, the present invention can be applied to an internal combustion engine provided with an exhaust gas recirculation (EGR) device for guiding a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 38 to the intake passage 18. When performing the pressure recovery, the ECGR valve of the EGR device can be appropriately opened and closed so that the pressure in the inter-valve passage J becomes a predetermined pressure or a desired pressure.

なお、上記2つの実施形態およびその変形例では本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明は特許請求の範囲およびその等価物の範囲および趣旨に含まれる修正および変更を包含するものである。   Although the present invention has been described with a certain degree of specificity in the above two embodiments and modifications thereof, various modifications can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims. It should be understood that modifications and changes are possible. That is, the present invention includes modifications and changes that fall within the scope and spirit of the appended claims and their equivalents.

第1実施形態が適用された内燃機関システムの概念図である。1 is a conceptual diagram of an internal combustion engine system to which a first embodiment is applied. 第1実施形態の圧力回収用のフローチャートである。It is a flowchart for pressure recovery of a 1st embodiment. 第1実施形態の圧力利用用のフローチャートである。It is a flowchart for pressure utilization of a 1st embodiment. 加速要求があったときの蓄圧容器内の圧力の、ターボ過給機の作動アシストへの影響を説明するための概念的なグラフである。It is a conceptual graph for demonstrating the influence on the operation assistance of the turbocharger of the pressure in the pressure accumulator when there is an acceleration request. 第1実施形態の燃料噴射補正制御用のフローチャートである。It is a flowchart for fuel injection correction control of a 1st embodiment. (a)は燃料噴射量補正量を求めるためのデータを表した図であり、(b)は燃料噴射進角補正量を求めるためのデータを表した図である。(A) is the figure showing the data for calculating | requiring the fuel injection amount correction amount, (b) is the figure showing the data for calculating | requiring the fuel injection advance correction amount. 図5および図6に基づく燃料噴射補正制御の効果を説明するための概念的なグラフである。It is a conceptual graph for demonstrating the effect of the fuel-injection correction control based on FIG. 5 and FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 内燃機関
50 タービン
56 ターボ過給機
60 排気絞り弁
68 蓄圧容器
70 流量制御弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine 50 Turbine 56 Turbocharger 60 Exhaust throttle valve 68 Accumulation vessel 70 Flow control valve

Claims (7)

要求トルク量が増加したか否かを判定する要求トルク量判定手段と、蓄圧容器内とターボ過給機のタービンホイール上流側の排気通路とを連通可能にする通路に設けられた制御弁と、前記要求トルク量判定手段により肯定判定されたとき前記蓄圧容器内の圧力を前記タービンホイールに供給するように前記制御弁を開弁制御する制御弁制御手段とを備えた車載内燃機関であって、
前記蓄圧容器内の圧力が所定圧力以下か否かを判定する圧力判定手段と、
前記要求トルク量判定手段により肯定判定されていて、かつ、前記圧力判定手段により肯定判定されたとき、前記蓄圧容器内の圧力に基づいて燃料噴射量を増量補正する燃料噴射量補正手段と
を備えることを特徴とする車載内燃機関。
A required torque amount determining means for determining whether or not the required torque amount has increased, and a control valve provided in a passage that enables communication between the inside of the pressure accumulating vessel and the exhaust passage on the upstream side of the turbine wheel of the turbocharger; An on-vehicle internal combustion engine comprising: control valve control means for controlling the valve opening so that the pressure in the pressure accumulating vessel is supplied to the turbine wheel when an affirmative determination is made by the required torque amount determination means;
Pressure determining means for determining whether or not the pressure in the pressure accumulating vessel is a predetermined pressure or less;
And a fuel injection amount correcting means for correcting the fuel injection amount to be increased on the basis of the pressure in the pressure accumulating container when the affirmative determination is made by the required torque amount determining means and the affirmative determination is made by the pressure determining means. In-vehicle internal combustion engine characterized by the above.
前記燃料噴射量補正手段は、所定基準タンク圧と、前記制御弁制御手段による前記制御弁の開弁制御の開始時点の前記蓄圧容器内の圧力との比に応じて、燃料噴射量を増量補正することを特徴とする請求項1に記載の車載内燃機関。   The fuel injection amount correction means increases the fuel injection amount in accordance with a ratio between a predetermined reference tank pressure and the pressure in the pressure accumulating container at the start of the valve opening control of the control valve by the control valve control means. The on-vehicle internal combustion engine according to claim 1, wherein: 前記燃料噴射量補正手段による燃料噴射量の増量補正量は、過給圧に基づいて変わることを特徴とする請求項1または2に記載の車載内燃機関。   The in-vehicle internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the fuel injection amount increase correction amount by the fuel injection amount correction means changes based on a supercharging pressure. 前記燃料噴射量補正手段により燃料噴射量が増量補正される時間は、機関回転数および変速機の変速比の内の少なくともいずれか一方に基づいて設定されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の車載内燃機関。   4. The time during which the fuel injection amount is corrected to be increased by the fuel injection amount correcting means is set based on at least one of an engine speed and a transmission gear ratio. The in-vehicle internal combustion engine according to any one of the above. 前記内燃機関は圧縮点火機関であり、
該内燃機関は、前記燃料噴射量補正手段による燃料噴射量の増量補正量分に対応した分、燃料噴射時期を進角補正する燃料噴射時期補正手段をさらに備えることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の車載内燃機関。
The internal combustion engine is a compression ignition engine;
The internal combustion engine further comprises fuel injection timing correction means for correcting the advance of the fuel injection timing by an amount corresponding to the fuel injection amount increase correction amount by the fuel injection amount correction means. 4. The on-vehicle internal combustion engine according to any one of 4 above.
前記燃料噴射時期補正手段による進角補正量は、機関回転数に基づいて設定されることを特徴とする請求項5に記載の車載内燃機関。   6. The on-vehicle internal combustion engine according to claim 5, wherein the advance angle correction amount by the fuel injection timing correction means is set based on the engine speed. 前記内燃機関の排気通路に設けられた排気絞り弁と、
該排気絞り弁上流側の排気通路から前記蓄圧容器へ弁を介して圧力回収を行うべく、前記排気絞り弁を閉弁制御する排気絞り弁制御手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の車載内燃機関。
An exhaust throttle valve provided in an exhaust passage of the internal combustion engine;
2. An exhaust throttle valve control means for closing the exhaust throttle valve so as to perform pressure recovery from the exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve to the pressure accumulator through the valve. The in-vehicle internal combustion engine according to any one of items 1 to 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015169147A (en) * 2014-03-07 2015-09-28 トヨタ自動車株式会社 vehicle

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