JP2010185375A - Intake control device of internal combustion engine - Google Patents

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Satoshi Sugiyama
怜 杉山
Osamu Igarashi
修 五十嵐
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately control a level difference in supercharging pressure when switching an intake passage in an intake control device of an internal combustion engine containing two lines of intake passages. <P>SOLUTION: An intake control device of an internal combustion engine contains two lines of intake passages to perform impulse charge. A first and second switching valves are respectively arranged in confluent positions on an upstream side and downstream side in two lines of intake passages. A control means for executing control to the first and second switching valves so as to make temporal opening changes of the first and second switching valves substantially identical to each other when switching a passage through which intake air flows to one of the two lines of intake passages. Thus, a level difference in supercharging pressure occurring when switching two lines of intake passages can be appropriately controlled. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、インパルスチャージを行う内燃機関の吸気制御装置に関する。   The present invention relates to an intake control device for an internal combustion engine that performs impulse charging.

この種の技術が、例えば特許文献1に提案されている。特許文献1には、吸気制御弁(インパルス弁)よりも下流側の吸気通路の容積を可変に構成し、インパルスチャージ(インパルス過給)を行う際に当該容積を小さくすることが提案されている。この技術では、脈動効果により過給効果を高めることを図っている。   This type of technique is proposed in Patent Document 1, for example. Patent Document 1 proposes that the volume of the intake passage downstream of the intake control valve (impulse valve) is configured to be variable and the volume is reduced when impulse charging (impulse supercharging) is performed. . In this technique, the supercharging effect is enhanced by the pulsation effect.

特開2006−118369号公報JP 2006-118369 A

しかしながら、上記した特許文献1に記載された技術では、構造が複雑となり、また、過渡運転時での領域切り替えに素早く対応することが困難であった。   However, with the technique described in Patent Document 1 described above, the structure is complicated, and it is difficult to quickly respond to region switching during transient operation.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、2系統の吸気通路を有する内燃機関の吸気制御装置において、吸気通路の切り替え時における過給圧段差を適切に抑制することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and in an intake control device for an internal combustion engine having two intake passages, appropriately suppresses a boost pressure step at the time of switching between intake passages. For the purpose.

本発明の1つの観点では、内燃機関の吸気制御装置は、ターボ過給機から内燃機関の気筒までの吸気通路上に設けられた2系統の吸気通路と、前記2系統の吸気通路のいずれか一方の通路上に設けられた吸気制御弁と、前記2系統の吸気通路における上流側の合流位置及び下流側の合流位置にそれぞれ設けられた第1切り替え弁及び第2切り替え弁と、吸気を流す通路を、前記2系統の吸気通路のうちのいずれか一方の通路に切り替える際に、前記第1切り替え弁と前記第2切り替え弁との時間的な開度変化が略同一となるように、当該第1切り替え弁及び当該第2切り替え弁に対する制御を行う制御手段と、を備える。   In one aspect of the present invention, an intake control device for an internal combustion engine includes any one of two intake passages provided on an intake passage from a turbocharger to a cylinder of the internal combustion engine, and the two intake passages. Intake air flows through an intake control valve provided on one of the passages, and a first switching valve and a second switching valve provided at an upstream merging position and a downstream merging position in the two systems of intake passages, respectively. When the passage is switched to one of the two intake passages, the temporal change in opening between the first switching valve and the second switching valve is substantially the same. Control means for controlling the first switching valve and the second switching valve.

上記の内燃機関の吸気制御装置は、2系統の吸気通路を具備し、インパルスチャージを行う。2系統の吸気通路における上流側の合流位置及び下流側の合流位置のそれぞれには、第1切り替え弁及び第2切り替え弁が設けられている。制御手段は、吸気を流す通路を2系統の吸気通路のうちのいずれか一方の通路に切り替える際に、第1切り替え弁と第2切り替え弁との時間的な開度変化が略同一となるように、当該第1切り替え弁及び当該第2切り替え弁に対する制御を行う。これにより、2系統の吸気通路の切り替え時に発生し得る過給圧段差を、適切に抑制することができる。   The intake control apparatus for an internal combustion engine includes two intake passages and performs impulse charge. A first switching valve and a second switching valve are provided in each of the upstream merging position and the downstream merging position in the two systems of intake passages. When the control means switches the passage through which the intake air flows to one of the two intake passages, the temporal change in opening of the first switching valve and the second switching valve is substantially the same. In addition, the first switching valve and the second switching valve are controlled. Thereby, the supercharging pressure level difference which may occur when switching between the two intake passages can be appropriately suppressed.

本発明の他の観点では、内燃機関の吸気制御装置は、ターボ過給機から内燃機関の気筒までの吸気通路上に設けられた2系統の吸気通路と、前記2系統の吸気通路のいずれか一方の通路上に設けられた吸気制御弁と、前記2系統の吸気通路における下流側の合流位置付近であって、前記2系統の吸気通路において前記吸気制御弁が設けられた通路とは異なる通路上に設けられた切り替え弁と、吸気を流す通路を、前記2系統の吸気通路のうちのいずれか一方の通路に切り替える際に、前記吸気制御弁の開口面積と前記切り替え弁の開口面積との総和が、前記吸気制御弁の全開時における開口面積と略同一となるように、当該吸気制御弁及び当該切り替え弁に対する制御を行う制御手段と、を備える。   In another aspect of the present invention, an intake control device for an internal combustion engine includes any one of two intake passages provided on an intake passage from a turbocharger to a cylinder of the internal combustion engine, and the two intake passages. An intake control valve provided on one of the passages, and a passage in the vicinity of a downstream merging position in the two intake passages, which is different from the passage provided with the intake control valve in the two intake passages When the switching valve provided above and the passage for flowing the intake air are switched to one of the two passages, the opening area of the intake control valve and the opening area of the switching valve Control means for controlling the intake control valve and the switching valve so that the sum is substantially the same as the opening area when the intake control valve is fully opened.

上記の内燃機関の吸気制御装置は、2系統の吸気通路を具備し、インパルスチャージを行う。2系統の吸気通路のいずれか一方の通路上には吸気制御弁が設けられており、他方の通路上には切り替え弁が設けられている。具体的には、切り替え弁は、2系統の吸気通路における下流側の合流位置付近に設けられている。制御手段は、吸気を流す通路を2系統の吸気通路のうちのいずれか一方の通路に切り替える際に、吸気制御弁の開口面積と切り替え弁の開口面積との総和が、吸気制御弁の全開時における開口面積と略同一となるように、当該吸気制御弁及び当該切り替え弁に対する制御を行う。これにより、2系統の吸気通路の切り替え時に発生し得る過給圧段差を、適切に抑制することができる。   The intake control apparatus for an internal combustion engine includes two intake passages and performs impulse charge. An intake control valve is provided on one of the two systems of intake passages, and a switching valve is provided on the other passage. Specifically, the switching valve is provided near the downstream merging position in the two intake passages. When the control means switches the passage for intake air to one of the two intake passages, the sum of the opening area of the intake control valve and the opening area of the switching valve is determined when the intake control valve is fully opened. The intake control valve and the switching valve are controlled so as to be substantially the same as the opening area at. Thereby, the supercharging pressure level difference which may occur when switching between the two intake passages can be appropriately suppressed.

第1実施形態における内燃機関の吸気制御装置の概略構成を示す。1 shows a schematic configuration of an intake control device for an internal combustion engine in a first embodiment. 第1実施形態における切り替え弁の構成を説明するための図を示す。The figure for demonstrating the structure of the switching valve in 1st Embodiment is shown. 第1実施形態における弁の制御方法を説明するための図を示す。The figure for demonstrating the control method of the valve in 1st Embodiment is shown. 第1実施形態において、第1吸気通路から第2吸気通路へ切り替える際に行われる処理を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating processing performed when switching from a first intake passage to a second intake passage in the first embodiment. 第2実施形態における内燃機関の吸気制御装置の概略構成を示す。The schematic structure of the intake control device of the internal combustion engine in 2nd Embodiment is shown. 第2実施形態における弁の制御方法を説明するための図を示す。The figure for demonstrating the control method of the valve in 2nd Embodiment is shown. 第2実施形態において、第1吸気通路から第2吸気通路へ切り替える際に行われる処理を示すフローチャートである。In 2nd Embodiment, it is a flowchart which shows the process performed when switching from a 1st intake passage to a 2nd intake passage. 第3実施形態における内燃機関の吸気制御装置の概略構成を示す。The schematic structure of the intake control device of the internal combustion engine in 3rd Embodiment is shown. 第3実施形態における弁の制御方法を説明するための図を示す。The figure for demonstrating the control method of the valve in 3rd Embodiment is shown. 第3実施形態において、第1吸気通路から第2吸気通路へ切り替える際に行われる処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process performed when switching from a 1st intake passage to a 2nd intake passage in 3rd Embodiment.

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
[第1実施形態]
まず、本発明の第1実施形態について説明する。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described.

(装置構成)
図1は、第1実施形態における内燃機関の吸気制御装置101の概略構成を示す。図において、実線矢印はガスの流れの一例を示し、破線矢印は信号の入出力を示す。
(Device configuration)
FIG. 1 shows a schematic configuration of an intake air control device 101 for an internal combustion engine in the first embodiment. In the figure, solid arrows indicate an example of gas flow, and broken arrows indicate signal input / output.

内燃機関の吸気制御装置101は、主に、吸気通路1と、ターボチャージャ2と、インタークーラ(I/C)3と、第1吸気通路1aと、第2吸気通路1bと、サージタンク4と、インパルス弁5と、インテークマニホールド6と、エンジン(内燃機関)7と、エキゾーストマニホールド8と、排気通路9と、切り替え弁11、12と、ECU(Engine Control Unit)51と、を備える。内燃機関の吸気制御装置101は、吸気通路切り替え型のインパルスチャージシステムとして構成されている。   The internal combustion engine intake control device 101 mainly includes an intake passage 1, a turbocharger 2, an intercooler (I / C) 3, a first intake passage 1 a, a second intake passage 1 b, and a surge tank 4. , An impulse valve 5, an intake manifold 6, an engine (internal combustion engine) 7, an exhaust manifold 8, an exhaust passage 9, switching valves 11 and 12, and an ECU (Engine Control Unit) 51. The intake control device 101 for an internal combustion engine is configured as an intake passage switching type impulse charge system.

吸気通路1には、図示しないエアクリーナにて浄化された吸気が供給される。吸気通路1を流れる吸気は、ターボチャージャ2のコンプレッサ2aで過給されて、インタークーラ3で冷却される。吸気通路1は、インタークーラ3の下流側において2系統の通路(第1吸気通路1a及び第2吸気通路1b)を備える。   Intake air purified by an air cleaner (not shown) is supplied to the intake passage 1. The intake air flowing through the intake passage 1 is supercharged by the compressor 2 a of the turbocharger 2 and cooled by the intercooler 3. The intake passage 1 includes two passages (a first intake passage 1 a and a second intake passage 1 b) on the downstream side of the intercooler 3.

第1吸気通路1aは、第2吸気通路1bよりも配管の内径が小さく構成されている。基本的には、第1吸気通路1aは、低〜中エンジン回転数において吸気を流すために使用され、第2吸気通路1bは、高エンジン回転数において吸気を流すために使用される。   The first intake passage 1a is configured such that the inner diameter of the pipe is smaller than that of the second intake passage 1b. Basically, the first intake passage 1a is used for flowing intake air at a low to medium engine speed, and the second intake passage 1b is used for flowing intake air at a high engine speed.

第1吸気通路1a上には、吸気を貯蔵可能に構成されたサージタンク4と、比較的短時間で開閉可能に構成されたインパルス弁5とが設けられている。インパルス弁5は、ECU51から供給される制御信号S5によって制御が行われる。なお、インパルス弁5は、吸気制御弁に相当する。   A surge tank 4 configured to store intake air and an impulse valve 5 configured to open and close in a relatively short time are provided on the first intake passage 1a. The impulse valve 5 is controlled by a control signal S5 supplied from the ECU 51. The impulse valve 5 corresponds to an intake control valve.

また、第1吸気通路1aと第2吸気通路1bとの合流位置には、切り替え弁11、12が設けられている。具体的には、切り替え弁11は第1吸気通路1aと第2吸気通路1bとの上流側の合流位置に設けられ、切り替え弁12は第1吸気通路1aと第2吸気通路1bとの下流側の合流位置に設けられている。切り替え弁11、12は、三方弁として構成されており、吸気が流れる通路を、第1吸気通路1a及び第2吸気通路1bのいずれか一方に切り替え可能に構成されている。なお、切り替え弁11、12は、それぞれ、図示しないアクチュエータを介して、ECU51から供給される制御信号S11、S12によって制御が行われる。また、切り替え弁11、12は、本発明における第1切り替え弁及び第2切り替え弁に相当する。   In addition, switching valves 11 and 12 are provided at a joining position of the first intake passage 1a and the second intake passage 1b. Specifically, the switching valve 11 is provided at a merging position on the upstream side of the first intake passage 1a and the second intake passage 1b, and the switching valve 12 is on the downstream side of the first intake passage 1a and the second intake passage 1b. Is provided at the merging position. The switching valves 11 and 12 are configured as three-way valves, and are configured so that a passage through which intake air flows can be switched to one of the first intake passage 1a and the second intake passage 1b. The switching valves 11 and 12 are controlled by control signals S11 and S12 supplied from the ECU 51 via actuators (not shown). The switching valves 11 and 12 correspond to the first switching valve and the second switching valve in the present invention.

吸気通路1を通過した吸気は、インテークマニホールド(インマニ)6を通過して、エンジン7に供給される。エンジン7は、気筒内において吸気と燃焼との混合気を燃焼させることで、車両における走行用動力源を出力する。例えば、エンジン7は、直列4気筒のディーゼルエンジンなどで構成される。   The intake air that has passed through the intake passage 1 passes through an intake manifold (intake manifold) 6 and is supplied to the engine 7. The engine 7 outputs a driving power source for the vehicle by burning a mixture of intake air and combustion in the cylinder. For example, the engine 7 is configured by an in-line four-cylinder diesel engine or the like.

エンジン7での燃焼により発生した排気ガスは、エキゾーストマニホールド(エキマニ)8を通過して、排気通路9に排出される。排気通路9上にはターボチャージャ2のタービン2bが設けられており、当該タービン2bは排気ガスのエネルギーによって回転される。タービン2bを通過した排気ガスは、図示しない排気浄化触媒により浄化される。   Exhaust gas generated by combustion in the engine 7 passes through an exhaust manifold (exhaust manifold) 8 and is discharged to an exhaust passage 9. A turbine 2b of the turbocharger 2 is provided on the exhaust passage 9, and the turbine 2b is rotated by the energy of the exhaust gas. The exhaust gas that has passed through the turbine 2b is purified by an exhaust purification catalyst (not shown).

ECU51は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)などを備え、内燃機関の吸気制御装置101内の構成要素に対して種々の制御を行う。本実施形態では、ECU51は、本発明における制御手段として機能し、吸気が流れる通路を第1吸気通路1a及び第2吸気通路1bのいずれか一方に切り替えるために、切り替え弁11、12に対する制御を行う。   The ECU 51 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like (not shown), and performs various controls on the components in the intake control device 101 of the internal combustion engine. In the present embodiment, the ECU 51 functions as control means in the present invention, and controls the switching valves 11 and 12 to switch the passage through which intake air flows to either the first intake passage 1a or the second intake passage 1b. Do.

次に、図2を参照して、切り替え弁11、12の具体的な構成について説明する。   Next, a specific configuration of the switching valves 11 and 12 will be described with reference to FIG.

図2(a)は、切り替え弁11の概略構成を示している。図2(a)では、下にインタークーラ3側を示し、上に切り替え弁12側を示している。図示のように、切り替え弁11は、第1吸気通路1aと第2吸気通路1bとの合流位置A11に設けられており、三方弁として構成されている。また、切り替え弁11は、吸気が流れる通路を、第1吸気通路1a及び第2吸気通路1bのいずれか一方に切り替え可能に構成されている。基本的には、切り替え弁11が位置b11に設定されている場合には第1吸気通路1aにのみ吸気が流れ(第2吸気通路1bに流れない)、切り替え弁11が位置b12に設定されている場合には第2吸気通路1bにのみ吸気が流れる(第1吸気通路1aに流れない)。なお、以下では、切り替え弁11の開度(開度角)を、図2(a)中の「θ11」で示すように定義する。   FIG. 2A shows a schematic configuration of the switching valve 11. In FIG. 2A, the intercooler 3 side is shown below, and the switching valve 12 side is shown above. As shown in the figure, the switching valve 11 is provided at the joining position A11 of the first intake passage 1a and the second intake passage 1b, and is configured as a three-way valve. The switching valve 11 is configured to be able to switch a passage through which intake air flows to either the first intake passage 1a or the second intake passage 1b. Basically, when the switching valve 11 is set to the position b11, the intake air flows only into the first intake passage 1a (does not flow into the second intake passage 1b), and the switching valve 11 is set to the position b12. If so, intake air flows only through the second intake passage 1b (but does not flow through the first intake passage 1a). In the following, the opening degree (opening angle) of the switching valve 11 is defined as indicated by “θ11” in FIG.

図2(b)は、切り替え弁12の概略構成を示している。図2(b)では、下に切り替え弁11側を示し、上にインマニ6側を示している。図示のように、切り替え弁12は、第1吸気通路1aと第2吸気通路1bとの合流位置A12に設けられており、三方弁として構成されている。また、切り替え弁12は、吸気が流れる通路を、第1吸気通路1a及び第2吸気通路1bのいずれか一方に切り替え可能に構成されている。基本的には、切り替え弁12が位置b21に設定されている場合には第1吸気通路1aにのみ吸気が流れ(第2吸気通路1bに流れない)、切り替え弁12が位置b22に設定されている場合には第2吸気通路1bにのみ吸気が流れる(第1吸気通路1aに流れない)。なお、以下では、切り替え弁12の開度(開度角)を、図2(b)中の「θ12」で示すように定義する。   FIG. 2B shows a schematic configuration of the switching valve 12. In FIG. 2B, the switching valve 11 side is shown below, and the intake manifold 6 side is shown above. As shown in the figure, the switching valve 12 is provided at a joining position A12 of the first intake passage 1a and the second intake passage 1b, and is configured as a three-way valve. The switching valve 12 is configured to be able to switch the passage through which intake air flows to either the first intake passage 1a or the second intake passage 1b. Basically, when the switching valve 12 is set at the position b21, intake air flows only into the first intake passage 1a (does not flow into the second intake passage 1b), and the switching valve 12 is set at the position b22. If so, intake air flows only through the second intake passage 1b (but does not flow through the first intake passage 1a). In the following, the opening degree (opening angle) of the switching valve 12 is defined as indicated by “θ12” in FIG.

(制御方法)
次に、第1実施形態において、吸気を流す通路を、第1吸気通路1a及び第2吸気通路1bのいずれか一方に切り替える際に行われる制御方法について説明する。第1実施形態では、ECU51は、第1吸気通路1aと第2吸気通路1bとの切り替え時に発生し得る過給圧段差(トルク段差)が抑制されるように、切り替え弁11、12の開度を制御することで第1吸気通路1aと第2吸気通路1bとの切り替えを行う。具体的には、ECU51は、第1吸気通路1aと第2吸気通路1bとの切り替え時において、切り替え弁11と切り替え弁12との時間的な開度変化が略同一となるように、切り替え弁11、12に対する制御を行う。なお、上記したような過給圧段差は、第1吸気通路1aのみに吸気を流している際の吸気管内圧が、第2吸気通路1bのみに吸気を流している際の吸気管内圧よりも高くなる傾向にあることで、当該切り替えによって吸気管内圧が変化する(例えば低下する)ことにより生じる。
(Control method)
Next, in the first embodiment, a control method that is performed when the passage for flowing the intake air is switched to one of the first intake passage 1a and the second intake passage 1b will be described. In the first embodiment, the ECU 51 opens the switching valves 11 and 12 so that the boost pressure step (torque step) that can occur when switching between the first intake passage 1a and the second intake passage 1b is suppressed. Is switched between the first intake passage 1a and the second intake passage 1b. Specifically, the ECU 51 switches the switching valve so that the temporal change in opening between the switching valve 11 and the switching valve 12 is substantially the same when switching between the first intake passage 1a and the second intake passage 1b. 11 and 12 are controlled. The supercharging pressure step as described above is such that the intake pipe internal pressure when intake air flows only through the first intake passage 1a is greater than the intake pipe internal pressure when intake air flows through only the second intake passage 1b. Due to the tendency to increase, the change occurs (for example, decreases) in the intake pipe internal pressure due to the switching.

図3を参照して、第1実施形態における切り替え弁11、12の制御方法について具体的に説明する。ここでは、吸気を流す通路を、第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへ切り替える際に行われる制御方法について説明する。   With reference to FIG. 3, the control method of the switching valves 11 and 12 in 1st Embodiment is demonstrated concretely. Here, a description will be given of a control method that is performed when switching the passage for intake air from the first intake passage 1a to the second intake passage 1b.

図3は、横軸に切り替え開始後の時間を示し(時刻t11は切り替え開始時の時刻を示している)、縦軸に切り替え弁11、12の開度を示している。第1実施形態では、ECU51は、図3に示すような関数f1に従って、切り替え弁11及び切り替え弁12の両方の開度を時間変化させる。つまり、切り替え弁11の開度θ11と切り替え弁12の開度θ12とが同じ値となるように制御を行う。具体的には、切り替え開始後の時間を「t」とした場合、ECU51は、「θ11=f1(t)」となるように切り替え弁11の開度を制御すると共に、「θ12=f1(t)」となるように切り替え弁12の開度を制御する。このように制御した場合、時刻t12において、切り替え弁11の開度θ11と切り替え弁12の開度θ12とが共に「90(deg)」となる。   In FIG. 3, the horizontal axis indicates the time after the start of switching (time t11 indicates the time at the start of switching), and the vertical axis indicates the opening of the switching valves 11 and 12. In the first embodiment, the ECU 51 changes the opening degrees of both the switching valve 11 and the switching valve 12 with time according to a function f1 as shown in FIG. That is, control is performed so that the opening degree θ11 of the switching valve 11 and the opening degree θ12 of the switching valve 12 have the same value. Specifically, when the time after the start of switching is “t”, the ECU 51 controls the opening of the switching valve 11 so that “θ11 = f1 (t)” and “θ12 = f1 (t The opening degree of the switching valve 12 is controlled so that “ When controlled in this way, at time t12, the opening θ11 of the switching valve 11 and the opening θ12 of the switching valve 12 are both “90 (deg)”.

なお、図3で示す関数f1は一例であり、このような関数f1を用いることに限定はされない。第1吸気通路1aと第2吸気通路1bとの切り替え時において、切り替え弁11、12の開度を制御する際に用いる関数は、過給圧段差が生じないように、車両ごとに適合などにより決定される。   The function f1 shown in FIG. 3 is an example, and the use of such a function f1 is not limited. When switching between the first intake passage 1a and the second intake passage 1b, the function used when controlling the opening degree of the switching valves 11 and 12 is adapted to each vehicle so that a supercharging pressure step does not occur. It is determined.

次に、図4を参照して、第1実施形態において、第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへ切り替える際に行われる処理について説明する。当該処理は、ECU51によって所定の周期で繰り返し実行される。   Next, with reference to FIG. 4, the process performed when switching from the 1st intake passage 1a to the 2nd intake passage 1b in 1st Embodiment is demonstrated. This process is repeatedly executed by the ECU 51 at a predetermined cycle.

まず、ステップS101では、ECU51は、吸気を流す通路を第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへ切り替える要求があるか否かを判定する。具体的には、当該切り替えに用いられるフラグ(以下、「切り替えフラグ」と呼ぶ。)がオンとなっているか否かを判定する。この切り替えフラグは、エンジン7の状態(エンジン回転数など)に基づいて設定される。例えば、低〜中エンジン回転数では切り替えフラグはオフに設定され、高エンジン回転数では切り替えフラグはオンに設定される。   First, in step S101, the ECU 51 determines whether or not there is a request to switch the passage for intake air from the first intake passage 1a to the second intake passage 1b. Specifically, it is determined whether or not a flag used for the switching (hereinafter referred to as “switching flag”) is on. This switching flag is set based on the state of the engine 7 (engine speed, etc.). For example, the switching flag is set to off at low to medium engine speeds, and the switching flag is set to on at high engine speeds.

切り替えフラグがオンである場合(ステップS101;Yes)、処理はステップS102に進む。これに対して、切り替えフラグがオンでない場合(ステップS101;No)、処理はステップS106に進む。この場合、ECU51は切り替えフラグをオフに維持する(ステップS106)。そして、処理は終了する。   If the switching flag is on (step S101; Yes), the process proceeds to step S102. On the other hand, when the switching flag is not on (step S101; No), the process proceeds to step S106. In this case, the ECU 51 keeps the switching flag off (step S106). Then, the process ends.

ステップS102では、ECU51は、切り替え開始後の時間tが「0」より大きいか否かを判定する、つまり正の値であるか否かを判定する。「t>0」である場合(ステップS102;Yes)、処理はステップS104に進む。これに対して、「t>0」でない場合(ステップS102;No)、つまり「t≦0」である場合、処理はステップS103に進む。ステップS103では、ECU51は、切り替え開始後の時間tを「0」に設定する。そして、処理はステップS104に進む。   In step S102, the ECU 51 determines whether or not the time t after the start of switching is greater than “0”, that is, whether or not it is a positive value. If “t> 0” (step S102; Yes), the process proceeds to step S104. On the other hand, if “t> 0” is not satisfied (step S102; No), that is, if “t ≦ 0”, the process proceeds to step S103. In step S103, the ECU 51 sets time t after the start of switching to “0”. Then, the process proceeds to step S104.

ステップS104では、ECU51は、図3に示すような関数f1に従って、切り替え弁11及び切り替え弁12の開度を制御する。具体的には、ECU51は、「θ11=f1(t)」となるように切り替え弁11の開度を制御すると共に、「θ12=f1(t)」となるように切り替え弁12の開度を制御する。そして、処理はステップS105に進む。   In step S104, the ECU 51 controls the opening degree of the switching valve 11 and the switching valve 12 according to a function f1 as shown in FIG. Specifically, the ECU 51 controls the opening degree of the switching valve 11 so that “θ11 = f1 (t)” and the opening degree of the switching valve 12 so that “θ12 = f1 (t)”. Control. Then, the process proceeds to step S105.

ステップS105では、ECU51は、切り替え弁11の開度θ11と切り替え弁12の開度θ12とが共に「90(deg)」となったか否かを判定する。つまり、第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへの切り替えが完了したか否かを判定する。「θ11=θ12=90」である場合(ステップS105;Yes)、第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへの切り替えが完了しているため、処理は終了する。   In step S105, the ECU 51 determines whether or not both the opening θ11 of the switching valve 11 and the opening θ12 of the switching valve 12 are “90 (deg)”. That is, it is determined whether or not switching from the first intake passage 1a to the second intake passage 1b is completed. When “θ11 = θ12 = 90” (step S105; Yes), since the switching from the first intake passage 1a to the second intake passage 1b has been completed, the processing ends.

これに対して、「θ11=θ12=90」でない場合(ステップS105;No)、処理はステップS106に進む。この場合には、第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへの切り替えが完了していないため、ECU51は、切り替えフラグをオフに維持する(S106)。そして、処理は終了する。   On the other hand, when “θ11 = θ12 = 90” is not satisfied (step S105; No), the process proceeds to step S106. In this case, since the switching from the first intake passage 1a to the second intake passage 1b has not been completed, the ECU 51 keeps the switching flag off (S106). Then, the process ends.

以上説明した第1実施形態によれば、第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへ切り替える際に発生し得る過給圧段差を適切に抑制することができる。   According to the first embodiment described above, it is possible to appropriately suppress the supercharging pressure step that can occur when switching from the first intake passage 1a to the second intake passage 1b.

なお、上記では、第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへ切り替える場合に行う制御を示したが(図3及び図4参照)、第2吸気通路1bから第1吸気通路1aへ切り替える場合にも同様の制御を行うことができる。例えば、図3で示すような関数を逆に辿って、切り替え弁11、12の開度を制御することができる。これによっても、第2吸気通路1bから第1吸気通路1aへ切り替える際に発生し得る過給圧段差を適切に抑制することができる。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態では、三方弁で構成された切り替え弁11、12の代わりに、二方弁で構成された切り替え弁を用いて、第1吸気通路1aと第2吸気通路1bとの切り替えを行う点で、第1実施形態と異なる。
In the above, the control performed when switching from the first intake passage 1a to the second intake passage 1b has been shown (see FIGS. 3 and 4), but when switching from the second intake passage 1b to the first intake passage 1a. The same control can be performed. For example, the opening degree of the switching valves 11 and 12 can be controlled by tracing back the function as shown in FIG. This also makes it possible to appropriately suppress the boost pressure step that can occur when switching from the second intake passage 1b to the first intake passage 1a.
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, switching between the first intake passage 1a and the second intake passage 1b is performed using a switching valve constituted by a two-way valve instead of the switching valves 11 and 12 constituted by a three-way valve. This is different from the first embodiment.

(装置構成)
図5は、第2実施形態における内燃機関の吸気制御装置102の概略構成を示す。図において、実線矢印はガスの流れの一例を示し、破線矢印は信号の入出力を示す。なお、第1実施形態における内燃機関の吸気制御装置101(図1参照)と同一の構成要素に対しては同一の符号を付し、その説明を省略する。
(Device configuration)
FIG. 5 shows a schematic configuration of the intake air control device 102 for the internal combustion engine in the second embodiment. In the figure, solid arrows indicate an example of gas flow, and broken arrows indicate signal input / output. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as the intake control device 101 (refer FIG. 1) of the internal combustion engine in 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

内燃機関の吸気制御装置102は、切り替え弁11、12の代わりに切り替え弁14、15を有すると共に、ECU51の代わりにECU52を有する点で、内燃機関の吸気制御装置101と異なる。   The intake control device 102 for the internal combustion engine is different from the intake control device 101 for the internal combustion engine in that it has switching valves 14 and 15 instead of the switching valves 11 and 12 and an ECU 52 instead of the ECU 51.

切り替え弁14は、サージタンク4の上流側の第1吸気通路1a上に設けられている。切り替え弁15は、第1吸気通路1aと第2吸気通路1bとの下流側の合流位置近傍の、第2吸気通路1b上に設けられている。好適には、切り替え弁15は、可能な限りにおいて、インマニ6に近い位置に配置される。こうするのは、デッドボリュームを小さくして、インパルスチャージ効果を大きくするためである。   The switching valve 14 is provided on the first intake passage 1 a upstream of the surge tank 4. The switching valve 15 is provided on the second intake passage 1b in the vicinity of the merging position on the downstream side of the first intake passage 1a and the second intake passage 1b. Preferably, the switching valve 15 is arranged as close to the intake manifold 6 as possible. This is to reduce the dead volume and increase the impulse charge effect.

また、切り替え弁14、15は、二方弁として構成されている。基本的には、切り替え弁14が全開である場合には第1吸気通路1aに吸気が流れる傾向にあり、切り替え弁14が全閉である場合には第1吸気通路1aに吸気は流れない。加えて、基本的には、切り替え弁15が全開である場合には第2吸気通路1bに吸気が流れる傾向にあり、切り替え弁15が全閉である場合には第2吸気通路1bに吸気は流れない。更に、前述したように第1吸気通路1aは第2吸気通路1bよりも配管の内径が小さく構成されているため、切り替え弁14の全開開口面積(全開時における開口面積を意味する。以下同じ。)は切り替え弁15の全開開口面積よりも小さい。なお、切り替え弁14、15は、それぞれ、図示しないアクチュエータを介して、ECU52から供給される制御信号S14、S15によって制御が行われる。   The switching valves 14 and 15 are configured as two-way valves. Basically, when the switching valve 14 is fully open, intake air tends to flow through the first intake passage 1a, and when the switching valve 14 is fully closed, intake air does not flow through the first intake passage 1a. In addition, basically, when the switching valve 15 is fully open, intake air tends to flow through the second intake passage 1b, and when the switching valve 15 is fully closed, intake air flows into the second intake passage 1b. Not flowing. Further, as described above, the first intake passage 1a has a smaller inner diameter than that of the second intake passage 1b. Therefore, the opening area of the switching valve 14 (meaning the opening area when fully opened) is the same. ) Is smaller than the fully open opening area of the switching valve 15. The switching valves 14 and 15 are controlled by control signals S14 and S15 supplied from the ECU 52 via actuators (not shown).

ECU52は、図示しないCPU、ROM及びRAMなどを備え、内燃機関の吸気制御装置102内の構成要素に対して種々の制御を行う。本実施形態では、ECU52は、本発明における制御手段として機能し、吸気が流れる通路を第1吸気通路1a及び第2吸気通路1bのいずれか一方に切り替えるために、切り替え弁14、15に対する制御を行う。   The ECU 52 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like (not shown), and performs various controls on the components in the intake control device 102 of the internal combustion engine. In the present embodiment, the ECU 52 functions as the control means in the present invention, and controls the switching valves 14 and 15 to switch the passage through which the intake air flows to either the first intake passage 1a or the second intake passage 1b. Do.

(制御方法)
次に、第2実施形態において、吸気を流す通路を、第1吸気通路1a及び第2吸気通路1bのいずれか一方に切り替える際に行われる制御方法について説明する。第2実施形態でも、ECU52は、第1吸気通路1aと第2吸気通路1bとの切り替え時に発生し得る過給圧段差が抑制されるように、切り替え弁14、15の開度を制御する。具体的には、ECU52は、第1吸気通路1aと第2吸気通路1bとの切り替え時において、切り替え弁14の開口面積と切り替え弁15の開口面積との総和が、切り替え弁14の全開開口面積と略同一となるように、切り替え弁14、15に対する制御を行う。
(Control method)
Next, in the second embodiment, a control method that is performed when the passage for flowing the intake air is switched to one of the first intake passage 1a and the second intake passage 1b will be described. Also in the second embodiment, the ECU 52 controls the opening degree of the switching valves 14 and 15 so as to suppress a boost pressure step that may occur when switching between the first intake passage 1a and the second intake passage 1b. Specifically, the ECU 52 determines that the sum of the opening area of the switching valve 14 and the opening area of the switching valve 15 at the time of switching between the first intake passage 1 a and the second intake passage 1 b is the fully open opening area of the switching valve 14. The switching valves 14 and 15 are controlled so as to be substantially the same.

図6を参照して、第2実施形態における切り替え弁14、15の制御方法について具体的に説明する。ここでは、吸気を流す通路を、第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへ切り替える際に行われる制御方法について説明する。   With reference to FIG. 6, the control method of the switching valves 14 and 15 in 2nd Embodiment is demonstrated concretely. Here, a description will be given of a control method that is performed when switching the passage for intake air from the first intake passage 1a to the second intake passage 1b.

図6は、上に切り替え弁14の開度を示し、下に切り替え弁15の開度を示しており、それぞれ横軸に切り替え開始後の時間を示している(時刻t21は切り替え開始時の時刻を示している)。第2実施形態では、ECU52は、切り替え弁14の開口面積(以下、「S21」と表記する。)と切り替え弁15の開口面積(以下、「S22」と表記する。)との総和が、切り替え弁14の全開開口面積(以下、「S21max」と表記する。)と略同一となるように、切り替え弁14、15に対する制御を行う。つまり、「S21+S22=S21max」となるように、切り替え弁14、15に対する制御を行う。 FIG. 6 shows the opening degree of the switching valve 14 on the upper side and the opening degree of the switching valve 15 on the lower side, and the horizontal axis indicates the time after the start of switching (time t21 is the time at the start of switching). Is shown). In the second embodiment, the ECU 52 switches the sum of the opening area of the switching valve 14 (hereinafter referred to as “S21”) and the opening area of the switching valve 15 (hereinafter referred to as “S22”). The switching valves 14 and 15 are controlled so as to be substantially the same as the fully open opening area of the valve 14 (hereinafter referred to as “S21 max ”). That is, the switching valves 14 and 15 are controlled so that “S21 + S22 = S21 max ”.

具体的には、ECU52は、図6中の関数f21に従って切り替え弁14の開度を制御(全開から全閉へ制御)すると共に、図6中の関数f22に従って切り替え弁15の開度を制御(全閉から全開へ制御)する。詳しくは、切り替え開始後の時間を「t」とした場合、ECU52は、「S21=f21(t)」となるように切り替え弁14の開度を制御すると共に、「S22=f22(t)」となるように切り替え弁15の開度を制御する。   Specifically, the ECU 52 controls the opening degree of the switching valve 14 according to the function f21 in FIG. 6 (control from fully open to fully closed) and controls the opening degree of the switching valve 15 according to the function f22 in FIG. Control from fully closed to fully open). Specifically, when the time after the start of switching is “t”, the ECU 52 controls the opening of the switching valve 14 so that “S21 = f21 (t)” and “S22 = f22 (t)”. The opening degree of the switching valve 15 is controlled so that

このように制御した場合、時刻t22において切り替え弁14が全閉となる。この時刻t22において、切り替え弁15の開口面積S22は「S21max」となる。そして、この後の時刻t23において、切り替え弁15が全開となる。つまり、切り替え弁15の開口面積S22が「S22max」となる。 When controlled in this way, the switching valve 14 is fully closed at time t22. At this time t22, the opening area S22 of the switching valve 15 becomes “S21 max ”. Then, at the subsequent time t23, the switching valve 15 is fully opened. That is, the opening area S22 of the switching valve 15 is “S22 max ”.

なお、図6で示す関数f21、f22は一例であり、このような関数f21、f22を用いることに限定はされない。第1吸気通路1aと第2吸気通路1bとの切り替え時において、切り替え弁14、15の開度を制御する際に用いる関数は、過給圧段差が生じないように、車両ごとに適合などにより決定される。   The functions f21 and f22 shown in FIG. 6 are examples, and the use of such functions f21 and f22 is not limited. When switching between the first intake passage 1a and the second intake passage 1b, the function used to control the opening degree of the switching valves 14 and 15 is adapted to each vehicle so as not to cause a boost pressure step. It is determined.

次に、図7を参照して、第2実施形態において、第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへ切り替える際に行われる処理について説明する。当該処理は、ECU52によって所定の周期で繰り返し実行される。   Next, with reference to FIG. 7, the process performed when switching from the 1st intake passage 1a to the 2nd intake passage 1b in 2nd Embodiment is demonstrated. This process is repeatedly executed by the ECU 52 at a predetermined cycle.

ステップS201〜S203、S206の処理は、それぞれ、前述したステップS101〜S103、S106の処理と同様であるため(図4参照)、その説明を省略する。ここでは、ステップS204、S205における処理の説明を行う。   Since the processes of steps S201 to S203 and S206 are the same as the processes of steps S101 to S103 and S106 described above (see FIG. 4), description thereof will be omitted. Here, the processing in steps S204 and S205 will be described.

ステップS204では、ECU52は、図6に示すような関数f21に従って切り替え弁14の開度を制御すると共に、図6に示すような関数f22に従って切り替え弁15の開度を制御する。具体的には、ECU52は、「S21=f21(t)」となるように切り替え弁14の開度を制御すると共に、「S22=f22(t)」となるように切り替え弁15の開度を制御する。そして、処理はステップS205に進む。   In step S204, the ECU 52 controls the opening degree of the switching valve 14 according to a function f21 as shown in FIG. 6, and controls the opening degree of the switching valve 15 according to a function f22 as shown in FIG. Specifically, the ECU 52 controls the opening degree of the switching valve 14 so as to be “S21 = f21 (t)” and the opening degree of the switching valve 15 so as to be “S22 = f22 (t)”. Control. Then, the process proceeds to step S205.

ステップS205では、ECU52は、切り替え弁11の開口面積S21が「0」となっており、且つ、切り替え弁15の開口面積S22が「S21max」となっているか否かを判定する。つまり、第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへの切り替えが完了したか否かを判定する。「S21=0」且つ「S22=S21max」である場合(ステップS205;Yes)、第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへの切り替えが完了しているため、処理は終了する。 In step S205, the ECU 52 determines whether the opening area S21 of the switching valve 11 is “0” and the opening area S22 of the switching valve 15 is “S21 max ”. That is, it is determined whether or not switching from the first intake passage 1a to the second intake passage 1b is completed. When “S21 = 0” and “S22 = S21 max ” (step S205; Yes), since the switching from the first intake passage 1a to the second intake passage 1b has been completed, the processing ends.

これに対して、「S21=0」且つ「S22=S21max」でない場合(ステップS205;No)、処理はステップS206に進む。この場合には、第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへの切り替えが完了していないため、ECU52は、切り替えフラグをオフに維持する(S206)。そして、処理は終了する。 In contrast, if not "S21 = 0" and "S22 = S21 max" (step S205; No), the process proceeds to step S206. In this case, since the switching from the first intake passage 1a to the second intake passage 1b has not been completed, the ECU 52 keeps the switching flag off (S206). Then, the process ends.

以上説明した第2実施形態によっても、第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへ切り替える際に発生し得る過給圧段差を適切に抑制することができる。   Also according to the second embodiment described above, it is possible to appropriately suppress the boost pressure level difference that can occur when switching from the first intake passage 1a to the second intake passage 1b.

なお、上記では、第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへ切り替える場合に行う制御を示したが(図6及び図7参照)、第2吸気通路1bから第1吸気通路1aへ切り替える場合にも同様の制御を行うことができる。例えば、図6で示すような関数を逆に辿って、切り替え弁14、15の開度を制御することができる。これによっても、第2吸気通路1bから第1吸気通路1aへ切り替える際に発生し得る過給圧段差を適切に抑制することができる。
[第3実施形態]
次に、第3実施形態について説明する。第3実施形態では、前述した切り替え弁11、12及び切り替え弁14、15の代わりに、インパルス弁(吸気制御弁)5及び二方弁で構成された切り替え弁を用いて、第1吸気通路1aと第2吸気通路1bとの切り替えを行う点で、第1及び第2実施形態と異なる。
In the above, the control performed when switching from the first intake passage 1a to the second intake passage 1b has been shown (see FIGS. 6 and 7), but when switching from the second intake passage 1b to the first intake passage 1a. The same control can be performed. For example, the opening degree of the switching valves 14 and 15 can be controlled by tracing back the function as shown in FIG. This also makes it possible to appropriately suppress the boost pressure step that can occur when switching from the second intake passage 1b to the first intake passage 1a.
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described. In the third embodiment, instead of the switching valves 11 and 12 and the switching valves 14 and 15 described above, a switching valve constituted by an impulse valve (intake control valve) 5 and a two-way valve is used, and the first intake passage 1a. And the second intake passage 1b are different from the first and second embodiments in that they are switched.

(装置構成)
図8は、第3実施形態における内燃機関の吸気制御装置103の概略構成を示す。図において、実線矢印はガスの流れの一例を示し、破線矢印は信号の入出力を示す。なお、第1実施形態における内燃機関の吸気制御装置101(図1参照)と同一の構成要素に対しては同一の符号を付し、その説明を省略する。
(Device configuration)
FIG. 8 shows a schematic configuration of the intake air control device 103 for the internal combustion engine in the third embodiment. In the figure, solid arrows indicate an example of gas flow, and broken arrows indicate signal input / output. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as the intake control device 101 (refer FIG. 1) of the internal combustion engine in 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

内燃機関の吸気制御装置103は、切り替え弁11、12の代わりに切り替え弁17を有すると共に、ECU51の代わりにECU53を有する点で、内燃機関の吸気制御装置101と異なる。   The intake control device 103 for the internal combustion engine is different from the intake control device 101 for the internal combustion engine in that it has a switching valve 17 instead of the switching valves 11 and 12 and an ECU 53 instead of the ECU 51.

切り替え弁17は、第1吸気通路1aと第2吸気通路1bとの下流側の合流位置近傍の、第2吸気通路1b上に設けられている。好適には、切り替え弁17は、可能な限りにおいて、インマニ6に近い位置に配置される。こうするのは、デッドボリュームを小さくして、インパルスチャージ効果を大きくするためである。   The switching valve 17 is provided on the second intake passage 1b in the vicinity of the merging position on the downstream side of the first intake passage 1a and the second intake passage 1b. Preferably, the switching valve 17 is disposed as close to the intake manifold 6 as possible. This is to reduce the dead volume and increase the impulse charge effect.

また、切り替え弁17は、二方弁として構成されている。基本的には、切り替え弁17が全開である場合は第2吸気通路1bに吸気が流れる傾向にあり、切り替え弁17が全閉である場合には第2吸気通路1bに吸気は流れない。加えて、基本的には、インパルス弁5が全開である場合は第1吸気通路1aに吸気が流れる傾向にあり、インパルス弁5が全閉である場合には第1吸気通路1aに吸気は流れない。更に、前述したように第1吸気通路1aは第2吸気通路1bよりも配管の内径が小さく構成されているため、切り替え弁17の全開開口面積はインパルス弁5の全開開口面積よりも大きい。なお、切り替え弁17は、図示しないアクチュエータを介して、ECU53から供給される制御信号S17によって制御が行われる。   The switching valve 17 is configured as a two-way valve. Basically, when the switching valve 17 is fully open, intake air tends to flow through the second intake passage 1b. When the switching valve 17 is fully closed, intake air does not flow through the second intake passage 1b. In addition, basically, when the impulse valve 5 is fully open, intake air tends to flow through the first intake passage 1a, and when the impulse valve 5 is fully closed, intake air flows through the first intake passage 1a. Absent. Furthermore, as described above, the first intake passage 1a is configured such that the inner diameter of the pipe is smaller than that of the second intake passage 1b. Therefore, the fully open opening area of the switching valve 17 is larger than the fully open opening area of the impulse valve 5. The switching valve 17 is controlled by a control signal S17 supplied from the ECU 53 via an actuator (not shown).

ECU53は、図示しないCPU、ROM及びRAMなどを備え、内燃機関の吸気制御装置103内の構成要素に対して種々の制御を行う。本実施形態では、ECU53は、本発明における制御手段として機能し、吸気が流れる通路を第1吸気通路1a及び第2吸気通路1bのいずれか一方に切り替えるために、インパルス弁5及び切り替え弁17に対する制御を行う。   The ECU 53 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like (not shown), and performs various controls on the components in the intake control device 103 of the internal combustion engine. In the present embodiment, the ECU 53 functions as control means in the present invention, and controls the impulse valve 5 and the switching valve 17 to switch the passage through which the intake air flows to either the first intake passage 1a or the second intake passage 1b. Take control.

(制御方法)
次に、第3実施形態において、吸気を流す通路を、第1吸気通路1a及び第2吸気通路1bのいずれか一方に切り替える際に行われる制御方法について説明する。第3実施形態でも、ECU53は、第1吸気通路1aと第2吸気通路1bとの切り替え時に発生し得る過給圧段差が抑制されるように、インパルス弁5及び切り替え弁17の開度を制御する。具体的には、ECU53は、第1吸気通路1aと第2吸気通路1bとの切り替え時において、インパルス弁5の開口面積と切り替え弁17の開口面積との総和が、インパルス弁5の全開開口面積と略同一となるように、インパルス弁5及び切り替え弁17に対する制御を行う。
(Control method)
Next, in the third embodiment, a control method that is performed when the passage for flowing the intake air is switched to one of the first intake passage 1a and the second intake passage 1b will be described. Also in the third embodiment, the ECU 53 controls the opening degree of the impulse valve 5 and the switching valve 17 so as to suppress a boost pressure step that may occur when switching between the first intake passage 1a and the second intake passage 1b. To do. Specifically, the ECU 53 determines that the sum of the opening area of the impulse valve 5 and the opening area of the switching valve 17 at the time of switching between the first intake passage 1 a and the second intake passage 1 b is the fully open opening area of the impulse valve 5. Are controlled with respect to the impulse valve 5 and the switching valve 17.

図9を参照して、第3実施形態におけるインパルス弁5及び切り替え弁17の制御方法について具体的に説明する。ここでは、吸気を流す通路を、第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへ切り替える際に行われる制御方法について説明する。   With reference to FIG. 9, the control method of the impulse valve 5 and the switching valve 17 in 3rd Embodiment is demonstrated concretely. Here, a description will be given of a control method that is performed when switching the passage for intake air from the first intake passage 1a to the second intake passage 1b.

図9は、上にインパルス弁5の開度を示し、下に切り替え弁17の開度を示しており、それぞれ横軸に切り替え開始後の時間を示している(時刻t31は切り替え開始時の時刻を示している)。第3実施形態では、まず、ECU53は、第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへ切り替える要求があった際に、インパルス弁5を全開に設定する。詳しくは、ECU53は、当該要求時において、インパルス弁5が全開でなかった場合に、インパルス弁5を全開に設定する。図9においては、時刻t32でインパルス弁5が全開となる。   FIG. 9 shows the opening degree of the impulse valve 5 on the upper side and the opening degree of the switching valve 17 on the lower side, and the horizontal axis shows the time after the start of switching (time t31 is the time at the start of switching). Is shown). In the third embodiment, first, the ECU 53 sets the impulse valve 5 to be fully open when there is a request to switch from the first intake passage 1a to the second intake passage 1b. Specifically, the ECU 53 sets the impulse valve 5 to be fully open when the impulse valve 5 is not fully opened at the time of the request. In FIG. 9, the impulse valve 5 is fully opened at time t32.

この後、ECU53は、インパルス弁5の開口面積(以下、「S31」と表記する。)と切り替え弁17の開口面積(以下、「S32」と表記する。)との総和が、インパルス弁5の全開開口面積(以下、「S31max」と表記する。)と略同一となるように、インパルス弁5及び切り替え弁17に対する制御を行う。つまり、「S31+S32=S31max」となるように、インパルス弁5及び切り替え弁17に対する制御を行う。 Thereafter, the ECU 53 sums the opening area of the impulse valve 5 (hereinafter referred to as “S31”) and the opening area of the switching valve 17 (hereinafter referred to as “S32”). The impulse valve 5 and the switching valve 17 are controlled so as to be substantially the same as the fully open opening area (hereinafter referred to as “S31 max ”). In other words, the impulse valve 5 and the switching valve 17 are controlled so that “S31 + S32 = S31 max ”.

具体的には、ECU53は、図9中の関数f31に従ってインパルス弁5の開度を制御(全開から全閉へ制御)すると共に、図9中の関数f32に従って切り替え弁17の開度を制御(全閉から全開へ制御)する。詳しくは、切り替え開始後の時間を「t」とした場合、ECU53は、「S31=f31(t)」となるようにインパルス弁5の開度を制御すると共に、「S32=f32(t)」となるように切り替え弁17の開度を制御する。   Specifically, the ECU 53 controls the opening degree of the impulse valve 5 (control from fully open to fully closed) according to the function f31 in FIG. 9 and controls the opening degree of the switching valve 17 according to the function f32 in FIG. Control from fully closed to fully open). Specifically, when the time after the start of switching is “t”, the ECU 53 controls the opening degree of the impulse valve 5 so that “S31 = f31 (t)” and “S32 = f32 (t)”. The opening degree of the switching valve 17 is controlled so that

このように制御した場合、時刻t33においてインパルス弁5が全閉となる。この時刻t33において、切り替え弁17の開口面積S32は「S31max」となる。そして、この後の時刻t34において、切り替え弁17が全開となる。つまり、切り替え弁17の開口面積S32が「S32max」となる。 When controlled in this way, the impulse valve 5 is fully closed at time t33. At the time t33, the opening area S32 of the switching valve 17 becomes “S31 max ”. Then, at the subsequent time t34, the switching valve 17 is fully opened. That is, the opening area S32 of the switching valve 17 is “S32 max ”.

なお、図9で示す関数f31、f32は一例であり、このような関数f31、f32を用いることに限定はされない。第1吸気通路1aと第2吸気通路1bとの切り替え時において、インパルス弁5及び切り替え弁17の開度を制御する際に用いる関数は、過給圧段差が生じないように、車両ごとに適合などにより決定される。   The functions f31 and f32 shown in FIG. 9 are examples, and the use of such functions f31 and f32 is not limited. When switching between the first intake passage 1a and the second intake passage 1b, the function used to control the opening degree of the impulse valve 5 and the changeover valve 17 is adapted to each vehicle so that a supercharging pressure step does not occur. Etc.

次に、図10を参照して、第3実施形態において、第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへ切り替える際に行われる処理について説明する。当該処理は、ECU53によって所定の周期で繰り返し実行される。   Next, with reference to FIG. 10, the process performed when switching from the 1st intake passage 1a to the 2nd intake passage 1b in 3rd Embodiment is demonstrated. This process is repeatedly executed by the ECU 53 at a predetermined cycle.

ステップS301の処理は、前述したステップS101の処理と同様であるため(図4参照)、その説明を省略する。   Since the process of step S301 is the same as the process of step S101 described above (see FIG. 4), description thereof is omitted.

ステップS302では、ECU53は、インパルス弁5が全開であるか否かを判定する。インパルス弁5が全開である場合(ステップS302;Yes)、処理はステップS304に進む。これに対して、インパルス弁5が全開でない場合(ステップS302;No)、処理はステップS303に進む。この場合、ECU53は、インパルス弁5を全開にする制御を行う(ステップS303)。そして、処理は終了する。   In step S302, the ECU 53 determines whether or not the impulse valve 5 is fully open. If the impulse valve 5 is fully open (step S302; Yes), the process proceeds to step S304. On the other hand, when the impulse valve 5 is not fully opened (step S302; No), the process proceeds to step S303. In this case, the ECU 53 performs control to fully open the impulse valve 5 (step S303). Then, the process ends.

ステップS304、S305の処理は、それぞれ、前述したステップS102、S103の処理と同様であるため(図4参照)、その説明を省略する。   Since the processing of steps S304 and S305 is the same as the processing of steps S102 and S103 described above (see FIG. 4), the description thereof is omitted.

ステップS306では、ECU53は、図9に示すような関数f31に従ってインパルス弁5の開度を制御すると共に、図9に示すような関数f32に従って切り替え弁17の開度を制御する。具体的には、ECU53は、「S31=f31(t)」となるようにインパルス弁5の開度を制御すると共に、「S32=f32(t)」となるように切り替え弁17の開度を制御する。そして、処理はステップS307に進む。   In step S306, the ECU 53 controls the opening degree of the impulse valve 5 according to a function f31 as shown in FIG. 9, and controls the opening degree of the switching valve 17 according to a function f32 as shown in FIG. Specifically, the ECU 53 controls the opening degree of the impulse valve 5 so as to satisfy “S31 = f31 (t)” and the opening degree of the switching valve 17 so as to satisfy “S32 = f32 (t)”. Control. Then, the process proceeds to step S307.

ステップS307では、ECU53は、インパルス弁5の開口面積S31が「0」となっており、且つ、切り替え弁17の開口面積S32が「S31max」となっているか否かを判定する。つまり、第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへの切り替えが完了したか否かを判定する。「S31=0」且つ「S32=S31max」である場合(ステップS307;Yes)、第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへの切り替えが完了しているため、処理は終了する。 In step S307, the ECU 53 determines whether or not the opening area S31 of the impulse valve 5 is “0” and the opening area S32 of the switching valve 17 is “S31 max ”. That is, it is determined whether or not switching from the first intake passage 1a to the second intake passage 1b is completed. When “S31 = 0” and “S32 = S31 max ” (step S307; Yes), since the switching from the first intake passage 1a to the second intake passage 1b has been completed, the processing ends.

これに対して、「S31=0」且つ「S32=S31max」でない場合(ステップS307;No)、処理はステップS308に進む。この場合には、第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへの切り替えが完了していないため、ECU53は、切り替えフラグをオフに維持する(S308)。そして、処理は終了する。 On the other hand, when “S31 = 0” and “S32 = S31 max ” are not satisfied (step S307; No), the process proceeds to step S308. In this case, since the switching from the first intake passage 1a to the second intake passage 1b has not been completed, the ECU 53 maintains the switching flag off (S308). Then, the process ends.

以上説明した第3実施形態によっても、第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへ切り替える際に発生し得る過給圧段差を適切に抑制することができる。   Also according to the third embodiment described above, it is possible to appropriately suppress the boost pressure level difference that can occur when switching from the first intake passage 1a to the second intake passage 1b.

なお、上記では、第1吸気通路1aから第2吸気通路1bへ切り替える場合に行う制御を示したが(図9及び図10参照)、第2吸気通路1bから第1吸気通路1aへ切り替える場合にも同様の制御を行うことができる。例えば、図9で示すような関数を逆に辿って、インパルス弁5及び切り替え弁17の開度を制御することができる。これによっても、第2吸気通路1bから第1吸気通路1aへ切り替える際に発生し得る過給圧段差を適切に抑制することができる。   In the above description, the control performed when switching from the first intake passage 1a to the second intake passage 1b has been described (see FIGS. 9 and 10), but when switching from the second intake passage 1b to the first intake passage 1a. The same control can be performed. For example, the opening degree of the impulse valve 5 and the switching valve 17 can be controlled by tracing back the function as shown in FIG. This also makes it possible to appropriately suppress the boost pressure step that can occur when switching from the second intake passage 1b to the first intake passage 1a.

1 吸気通路
1a 第1吸気通路
1b 第2吸気通路
2 ターボチャージャ
3 インタークーラ
4 サージタンク
5 インパルス弁
6 インテークマニホールド
7 エンジン
8 エキゾーストマニホールド
9 排気通路
11、12、14、15、17 切り替え弁
51、52、53 ECU
101、102、103 内燃機関の吸気制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Intake passage 1a 1st intake passage 1b 2nd intake passage 2 Turbocharger 3 Intercooler 4 Surge tank 5 Impulse valve 6 Intake manifold 7 Engine 8 Exhaust manifold 9 Exhaust passage 11, 12, 14, 15, 17 Switching valve 51, 52 53 ECU
101, 102, 103 Intake control device for internal combustion engine

Claims (2)

ターボ過給機から内燃機関の気筒までの吸気通路上に設けられた2系統の吸気通路と、
前記2系統の吸気通路のいずれか一方の通路上に設けられた吸気制御弁と、
前記2系統の吸気通路における上流側の合流位置及び下流側の合流位置にそれぞれ設けられた第1切り替え弁及び第2切り替え弁と、
吸気を流す通路を、前記2系統の吸気通路のうちのいずれか一方の通路に切り替える際に、前記第1切り替え弁と前記第2切り替え弁との時間的な開度変化が略同一となるように、当該第1切り替え弁及び当該第2切り替え弁に対する制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
Two intake passages provided on the intake passage from the turbocharger to the cylinder of the internal combustion engine;
An intake control valve provided on any one of the two intake passages;
A first switching valve and a second switching valve respectively provided at an upstream merging position and a downstream merging position in the two systems of intake passages;
When the passage for intake air is switched to one of the two intake passages, the temporal change in opening of the first switching valve and the second switching valve is substantially the same. And an intake control device for an internal combustion engine, comprising: control means for controlling the first switching valve and the second switching valve.
ターボ過給機から内燃機関の気筒までの吸気通路上に設けられた2系統の吸気通路と、
前記2系統の吸気通路のいずれか一方の通路上に設けられた吸気制御弁と、
前記2系統の吸気通路における下流側の合流位置付近であって、前記2系統の吸気通路において前記吸気制御弁が設けられた通路とは異なる通路上に設けられた切り替え弁と、
吸気を流す通路を、前記2系統の吸気通路のうちのいずれか一方の通路に切り替える際に、前記吸気制御弁の開口面積と前記切り替え弁の開口面積との総和が、前記吸気制御弁の全開時における開口面積と略同一となるように、当該吸気制御弁及び当該切り替え弁に対する制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
Two intake passages provided on the intake passage from the turbocharger to the cylinder of the internal combustion engine;
An intake control valve provided on any one of the two intake passages;
A switching valve provided in a vicinity of a downstream merging position in the two intake passages and provided on a passage different from the passage provided with the intake control valve in the two intake passages;
When the passage for intake air is switched to one of the two passages of the two systems, the sum of the opening area of the intake control valve and the opening area of the switching valve is the total opening of the intake control valve. And an intake control device for controlling the intake control valve and the switching valve so as to be substantially the same as the opening area at the time.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110242452A (en) * 2019-06-21 2019-09-17 同济大学 A kind of petrol engine intake system and air input control method

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