JP2010242722A - Turbocharger driving control method and device thereof - Google Patents

Turbocharger driving control method and device thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2010242722A
JP2010242722A JP2009095422A JP2009095422A JP2010242722A JP 2010242722 A JP2010242722 A JP 2010242722A JP 2009095422 A JP2009095422 A JP 2009095422A JP 2009095422 A JP2009095422 A JP 2009095422A JP 2010242722 A JP2010242722 A JP 2010242722A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
value
predetermined
turbocharger
boost pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009095422A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teppei Wakakura
哲平 若倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Corp
Original Assignee
Bosch Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bosch Corp filed Critical Bosch Corp
Priority to JP2009095422A priority Critical patent/JP2010242722A/en
Publication of JP2010242722A publication Critical patent/JP2010242722A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Supercharger (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve stability and reliability, by surely avoiding an excessive increase in unnecessary boost pressure in an automatic vehicle. <P>SOLUTION: When a shifting gear of an automatic transmission 8 is shifted down by a gear in a position except for neutral and parking (S204 and S206), when torque or a fuel injection quantity exceeds a predetermined torque value or a predetermined fuel injection quantity (S208) and a vehicle speed exists in a state of exceeding a predetermined vehicle speed (S210), while stopping a PID arithmetic operation of PID control in feedback control by PID control of supercharging pressure for a predetermined stopping time (S214-S218), subtraction of a predetermined value is applied to a control valve in feedforward control of the supercharging pressure, and a subtraction value is gradually reduced to zero (S220-S226), so that the excessive increase in the unnecessary boost pressure can be surely avoided. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関に用いられるターボチャージャの駆動制御方法及びその装置に係り、特に、自動変速装置を搭載した車両における安全性、信頼性の向上等を図ったものに関する。   The present invention relates to a drive control method and apparatus for a turbocharger used in an internal combustion engine, and more particularly, to an improvement in safety and reliability in a vehicle equipped with an automatic transmission.

ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気通路にタービンを設け、これを排気ガスの流れによって回転させて回転駆動力を得、その回転駆動力により、吸気通路に配設されたコンプレッサを駆動して、内燃機関へ強制的に空気を送り込むよう構成されたターボチャージャ(過給機)は、内燃機関のエミッション対策に有効な手段として種々のものが提案、実用化されている。
また、近年は、排気ガスの流れに対する角度が可変可能なベーンを設けてなる可変タービンを用いて、タービン効率を調整可能にして、過給圧を制御可能にした可変ターボチャージャが広く採用されるに至っている(例えば、特許文献1等参照)。
A turbine is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine such as a diesel engine, and this is rotated by the flow of exhaust gas to obtain a rotational driving force. A compressor disposed in the intake passage is driven by the rotational driving force to Various turbochargers (superchargers) configured to forcibly send air into an engine have been proposed and put into practical use as effective means for measures against emissions of internal combustion engines.
In recent years, a variable turbocharger that can adjust the turbine efficiency and control the supercharging pressure by using a variable turbine provided with a vane that can change the angle with respect to the flow of exhaust gas has been widely adopted. (See, for example, Patent Document 1).

特開2008−169758号公報(第4−10頁、図1−図6)JP 2008-169758 A (page 4-10, FIGS. 1 to 6)

このようなターボチャージャは、いわゆるマニアル車のみならず、自動変速装置を備えたオートマチック車にも搭載されているが、オートマチック車においては次述するような特有の問題を生ずることがある。
すなわち、オートマチック車において変速ギヤのシフトダウンが行われ、エンジントルクがほぼ一定に維持された状態でエンジン回転数が上昇するような状況、例えば、登坂走行などにおいてシフトダウンが行われた場合などに、ブースト圧が本来必要とされる以上の大きさに上昇してしまい、排ガス性能の悪化を招く等、ターボチャージャが十分に機能を発揮することができなくなる虞がある。
このような不必要なブースト圧の過度の上昇は、ターボチャージャにおける背圧上昇によるターボ効率の上昇、目標ブースト圧の上昇、ターボ制御におけるPID学習処理によるブースト圧上昇制御のデューティ出力の上昇などが複合的に重なることに一因があると考えられる。
Such a turbocharger is mounted not only on a so-called manual vehicle but also on an automatic vehicle equipped with an automatic transmission, but the automatic vehicle may cause the following specific problems.
In other words, in a situation where the downshift of the transmission gear is performed in an automatic vehicle and the engine speed increases while the engine torque is maintained substantially constant, for example, when the downshift is performed during uphill driving, etc. There is a possibility that the turbocharger cannot fully perform its function, for example, the boost pressure increases to a level larger than necessary and causes the exhaust gas performance to deteriorate.
Such excessive increase of the unnecessary boost pressure includes an increase in turbo efficiency due to an increase in back pressure in the turbocharger, an increase in target boost pressure, an increase in duty output of boost pressure increase control by PID learning processing in turbo control, and the like. It is thought that there is a cause for the overlap.

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、オートマチック車における不必要なブースト圧の過度の上昇を確実に回避し、安定性、信頼性の高いターボチャージャ駆動制御方法及びその装置を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a turbocharger drive control method and apparatus thereof that reliably avoids an excessive increase in unnecessary boost pressure in an automatic vehicle and has high stability and reliability. Is.

上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るターボチャージャ駆動制御方法は、
自動変速装置を有してなる車両に搭載され、過給圧が可変可能に構成されてなるターボチャージャ駆動制御装置におけるターボチャージャ駆動制御方法であって、
前記自動変速装置の変速用ギアがニュートラル、パーキング以外の位置でギアシフトダウンされた際に、トルク又は燃料噴射量が所定のトルク値又は所定の燃料噴射量を超え、かつ、車速が所定の車速を超えた状態にある場合に、
所定停止時間の間、
前記過給圧のPID制御によるフィードバック制御における前記PID制御のPID演算を停止せしめる一方、
前記過給圧のフィードフォワード制御における制御値に対して所定値の減算を施すと共に、当該減算値を零に漸減せしめるよう構成されてなるものである。
また、上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るターボチャージャ駆動制御装置は、
自動変速装置を有してなる車両に搭載され、ターボチャージャと、前記ターボチャージャの動作制御を行う電子制御ユニットとを有し、前記ターボチャージャの動作制御により過給圧を制御可能に構成されてなるターボチャージャ駆動制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、
前記自動変速装置の変速用ギアがニュートラル、パーキング以外の位置でギアシフトダウンされたと判断され、トルク又は燃料噴射量が所定のトルク値又は所定の燃料噴射量を超え、かつ、車速が所定の車速を超えた状態にあると判断された際、
所定停止時間の間、前記過給圧のPID制御によるフィードバック制御における前記PID制御のPID演算を停止せしめる一方、
前記過給圧のフィードフォワード制御における制御値に対して所定値の減算を施すと共に、当該減算値を零に漸減せしめるよう構成されてなるものである。
In order to achieve the above object of the present invention, a turbocharger drive control method according to the present invention comprises:
A turbocharger drive control method in a turbocharger drive control device that is mounted on a vehicle having an automatic transmission and configured to be capable of varying a supercharging pressure,
When the shift gear of the automatic transmission is gear-shifted down at a position other than neutral and parking, the torque or fuel injection amount exceeds a predetermined torque value or a predetermined fuel injection amount, and the vehicle speed reaches a predetermined vehicle speed. If you are over
During the predetermined stop time
While stopping the PID calculation of the PID control in the feedback control by the PID control of the supercharging pressure,
A predetermined value is subtracted from the control value in the feedforward control of the supercharging pressure, and the subtracted value is gradually reduced to zero.
In order to achieve the above object of the present invention, a turbocharger drive control device according to the present invention includes:
It is mounted on a vehicle having an automatic transmission, and has a turbocharger and an electronic control unit that controls the operation of the turbocharger, and is configured to be able to control the supercharging pressure by the operation control of the turbocharger. A turbocharger drive control device comprising:
The electronic control unit is
It is determined that the gear for shifting of the automatic transmission has been gear-shifted down at a position other than neutral and parking, the torque or fuel injection amount exceeds a predetermined torque value or a predetermined fuel injection amount, and the vehicle speed reaches a predetermined vehicle speed. When it ’s determined that it ’s exceeded,
During a predetermined stop time, while stopping the PID calculation of the PID control in the feedback control by the PID control of the supercharging pressure,
A predetermined value is subtracted from the control value in the feedforward control of the supercharging pressure, and the subtracted value is gradually reduced to zero.

本発明によれば、オートマチック車における排ガス性能の悪化をさせる過度のブースト圧の上昇を招くような従来のような運転状況となっても、ブースト圧の過度な上昇が確実に抑圧され、排ガス性能の悪化を防ぐことができ、安定性、信頼性の高いターボチャージャ駆動制御方法及びその装置を提供することができるという効果を奏するものである。   According to the present invention, an excessive increase in boost pressure is reliably suppressed even in a conventional driving situation that causes an excessive increase in boost pressure that deteriorates exhaust gas performance in an automatic vehicle. The turbocharger drive control method and apparatus with high stability and reliability can be provided.

本発明の実施の形態におけるターボチャージャ駆動制御方法が適用されるターボチャージャ駆動制御装置の構成例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structural example of the turbocharger drive control apparatus with which the turbocharger drive control method in embodiment of this invention is applied. 図1に示されたターボチャージャ駆動制御装置の電子制御ユニットによって実行されるターボチャージャ駆動制御処理の基本的手順の概略を示すサブルーチンフローチャートである。2 is a subroutine flowchart showing an outline of a basic procedure of turbocharger drive control processing executed by an electronic control unit of the turbocharger drive control apparatus shown in FIG. 1. 図2に示されたターボチャージャ駆動制御処理におけるターボチャージャの動作・非動作特性の切換特性を示す特性線図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing switching characteristics of operation / non-operation characteristics of a turbocharger in the turbocharger drive control process shown in FIG. 2. 図1に示されたターボチャージャ駆動制御装置の電子制御ユニットにより実行される本発明の実施の形態におけるターボチャージャ駆動制御処理の手順の前半部分を示すサブルーチンフローチャートである。FIG. 3 is a subroutine flowchart showing a first half of a procedure of turbocharger drive control processing executed by an electronic control unit of the turbocharger drive control apparatus shown in FIG. 1 in the embodiment of the present invention. 図1に示されたターボチャージャ駆動制御装置の電子制御ユニットにより実行される本発明の実施の形態におけるターボチャージャ駆動制御処理の手順の後半部分を示すサブルーチンフローチャートである。FIG. 3 is a subroutine flowchart showing a second half part of a procedure of turbocharger drive control processing in the embodiment of the present invention executed by an electronic control unit of the turbocharger drive control apparatus shown in FIG. 1. 本発明の実施の形態のターボチャージャ駆動制御処理の実行によるフィードフォワード値及びPID制御値の変化を模式的に説明する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates typically the change of the feedforward value and PID control value by execution of the turbocharger drive control processing of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態のターボチャージャ駆動制御処理の実行によるフィードフォワード値及びPID制御値の変化を模式的に説明する模式図であって、特に、学習停止状態において実圧が目標圧に達した場合における様子を説明するための模式図である。It is a schematic diagram which illustrates typically the change of the feedforward value and PID control value by execution of the turbocharger drive control processing of embodiment of this invention, Comprising: The actual pressure reached the target pressure especially in the learning stop state It is a schematic diagram for demonstrating the mode in a case. 従来のターボチャージャ駆動制御装装置の動作を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating operation | movement of the conventional turbocharger drive control equipment.

以下、本発明の実施の形態について、図1乃至図8を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態におけるターボチャージャ駆動制御装置の構成例について、図1を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態において、ターボチャージャ1は、いわゆる可変ターボチャージャであり、図示は省略するが、排気ガスの流れに対する角度が調整可能なベーン(図示せず)を有してなる可変タービン(図示せず)と、この可変タービンの回転駆動力により回転駆動され、吸入空気の圧送を行う圧縮機(図示せず)とを具備してなるものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8.
The members and arrangements described below do not limit the present invention and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.
Initially, the structural example of the turbocharger drive control apparatus in embodiment of this invention is demonstrated, referring FIG.
In the embodiment of the present invention, the turbocharger 1 is a so-called variable turbocharger, and although not shown, a variable turbine (not shown) having a vane (not shown) whose angle with respect to the flow of exhaust gas can be adjusted. And a compressor (not shown) that is rotationally driven by the rotational driving force of the variable turbine and pumps intake air.

そして、上述の図示されないベーンは、負圧式のターボアクチュエータ(図1においては「T−ACT」と表記)2により、排気ガスの流れに対する角度が調整可能に設けられたものとなっている。
ディーゼルエンジンに代表される内燃機関としてのエンジン3からの排気ガスは、ターボチャージャ1を介して排気される一方、吸気は、ターボチャージャ1を介してインテークマニホールド(図1においては「IN−MANI」と表記)4へ導入されるようになっている。
The vane (not shown) is provided with a negative pressure turbo actuator (indicated as “T-ACT” in FIG. 1) 2 so that the angle with respect to the flow of the exhaust gas can be adjusted.
Exhaust gas from an engine 3 as an internal combustion engine typified by a diesel engine is exhausted through a turbocharger 1, while intake air is taken in through an intake manifold (“IN-MANI” in FIG. 1). And 4).

一方、ターボアクチュエータ2への負圧導入のため、負圧タンク6が設けられると共に、負圧タンク6からターボアクチュエータ2への負圧の導入量を制御するため、電磁バキューム調整バルブ(図1においては「EVRV」と表記)5が設けられている。
そして、この電磁バキューム調整バルブ5は、電子制御ユニット(図1においては「ECU」と表記)7により、その動作が制御されるようになっている(詳細は後述)。
On the other hand, a negative pressure tank 6 is provided for introducing negative pressure to the turbo actuator 2 and an electromagnetic vacuum adjusting valve (in FIG. 1) is used to control the amount of negative pressure introduced from the negative pressure tank 6 to the turbo actuator 2. Is indicated as “EVRV”) 5.
The operation of the electromagnetic vacuum adjusting valve 5 is controlled by an electronic control unit (indicated as “ECU” in FIG. 1) 7 (details will be described later).

電子制御ユニット7は、公知・周知の構成を有してなるマイクロコンピュータ(図示せず)を中心に、RAMやROM等の記憶素子(図示せず)を備えると共に、入出力力インターフェイス回路(図示せず)を主たる構成要素として構成されたものとなっている。
電子制御ユニット7は、エンジン3の動作制御に必要な種々のソフトウェアが実行されるようになっており、その制御処理の一つとして、後述するターボチャージャ駆動制御処理が実行されるものとなっている。
The electronic control unit 7 includes a microcomputer (not shown) having a known and well-known configuration, a storage element (not shown) such as a RAM and a ROM, and an input / output interface circuit (see FIG. (Not shown) as a main component.
The electronic control unit 7 is configured to execute various software necessary for operation control of the engine 3, and performs turbocharger drive control processing described later as one of the control processing. Yes.

かかる電子制御ユニット7には、上述したような制御処理のために、大気圧センサ11の出力信号、エンジン3の回転数を検出する回転センサ12の出力信号、車速を検出する車速センサ13の出力信号、エンジン冷却水の水温を検出する水温検出センサ14の出力信号、インテークマニホールド4へ吸入される吸気圧を検出する吸気圧センサ15の出力信号などが入力されるようになっている他、車両の動作に必要な動作制御に必要な種々の信号が入力され、車両の種々の動作制御処理に供されるようになっている。

そして、電子制御ユニット7は、後述するターボチャージャ駆動制御処理のソフトウェアの実行により、電磁バキューム調整バルブ5へ、動作制御信号としての吸気圧縮率制御信号を出力し、その動作を制御するようになっている。
The electronic control unit 7 includes an output signal from the atmospheric pressure sensor 11, an output signal from the rotation sensor 12 that detects the number of revolutions of the engine 3, and an output from the vehicle speed sensor 13 that detects the vehicle speed for the above-described control processing. In addition to a signal, an output signal of a water temperature detection sensor 14 for detecting the coolant temperature of the engine cooling water, an output signal of an intake pressure sensor 15 for detecting the intake pressure sucked into the intake manifold 4, etc. Various signals necessary for operation control necessary for the operation of the vehicle are input and used for various operation control processes of the vehicle.
.
The electronic control unit 7 outputs an intake air compression ratio control signal as an operation control signal to the electromagnetic vacuum adjustment valve 5 by executing a turbocharger drive control processing software, which will be described later, and controls its operation. ing.

すなわち、電磁バキューム調整バルブ5は、そのバルブ開度が電子制御ユニット7により制御されるもので、このバルブ開度の調整によりターボアクチュエータ2へ対する負圧の導入量が変わるものとなっている。そして、ターボアクチュエータ2へ対する負圧導入量の変化は、図示されないベーンの排気ガスの流れに対する角度を変えることになり、それによって、図示されない可変タービンの回転効率が変わり、それに伴い圧縮機(図示せず)による吸気の圧縮率が変えられるものとなっている。   That is, the electromagnetic vacuum adjusting valve 5 has its valve opening controlled by the electronic control unit 7, and the amount of negative pressure introduced to the turbo actuator 2 is changed by adjusting the valve opening. The change in the amount of negative pressure introduced to the turbo actuator 2 changes the angle of the vane (not shown) with respect to the exhaust gas flow, thereby changing the rotational efficiency of the variable turbine (not shown), and the compressor (see FIG. The compression rate of the intake air by (not shown) can be changed.

本発明の実施の形態における車両は、自動変速装置(図1においては「AT」と表記)8を装備したいわゆるオートマチック車であり、この自動変速装置8の動作制御も電子制御ユニット7により実行されるものとなっている。   The vehicle in the embodiment of the present invention is a so-called automatic vehicle equipped with an automatic transmission 8 (indicated as “AT” in FIG. 1), and the operation control of the automatic transmission 8 is also executed by the electronic control unit 7. Has become.

図2には、電子制御ユニット7により実行されるターボチャージャ駆動制御処理の基本的手順の概略を示すサブルーチンフローチャートが示されており、以下、同図を参照しつつ、その処理内容について説明する。
電子制御ユニット7による処理が開始されると、まず、目標噴射量Qtがターボチャージャ2による過給圧(ブースト圧)の制御を要する所定のしきい値Qth up を越えているか否かが判定される(図2のステップS102参照)。
このターボチャージャ駆動制御の要否を判定するための基準としての上述のしきい値は、例えば、エンジン回転数とギヤ比とに基づいて、予め設けられている演算式やマップなどから動的に算出されるものとすると好適である。
FIG. 2 shows a subroutine flowchart showing an outline of a basic procedure of turbocharger drive control processing executed by the electronic control unit 7, and the processing contents will be described below with reference to FIG.
When the processing by the electronic control unit 7 is started, first, it is determined whether or not the target injection amount Qt exceeds a predetermined threshold value Qth up that requires control of the supercharging pressure (boost pressure) by the turbocharger 2. (See step S102 in FIG. 2).
The above-mentioned threshold value as a reference for determining whether or not turbocharger drive control is necessary is dynamically determined from, for example, a predetermined arithmetic expression or map based on the engine speed and the gear ratio. It is preferable that it is calculated.

なお、本発明の実施の形態においては、電子制御ユニット7は、エンジン3の動作制御を行うようになっているものであるため、目標燃料噴射量やギヤ比などのデータは、そのエンジン制御のためのソフトウェアの実行処理の結果を流用することができるものとなっている。したがって、ステップS102において目標燃料噴射量を算定する必要はなく、また、特段にギヤ比を判定するような処理は不要である。   In the embodiment of the present invention, the electronic control unit 7 controls the operation of the engine 3. Therefore, data such as the target fuel injection amount and the gear ratio are stored in the engine control unit. The result of the software execution process can be diverted. Therefore, there is no need to calculate the target fuel injection amount in step S102, and no special processing for determining the gear ratio is required.

ここで、本発明の実施の形態においては、この目標噴射量が過給圧の制御を要するか否かの判定基準に、動作の安定性確保等の観点からいわゆるヒステリシス
を設けており、しきい値Qth up は、上側のしきい値である。
ステップS102において、目標噴射量Qtがしきい値Qth upを越えていると判定された場合(YESの場合)には、次述するステップS104の処理へ進む一方、目標噴射量Qtはしきい値Qth upを越えていないと判定された場合(NOの場合)には、後述するステップS106の処理へ進むこととなる。
Here, in the embodiment of the present invention, a so-called hysteresis is provided as a threshold for determining whether or not the target injection amount requires control of the supercharging pressure from the viewpoint of ensuring operational stability. The value Qth up is the upper threshold value.
When it is determined in step S102 that the target injection amount Qt exceeds the threshold value Qth up (in the case of YES), the process proceeds to the processing of step S104 described below, while the target injection amount Qt is the threshold value. If it is determined that Qth up is not exceeded (in the case of NO), the process proceeds to step S106 described later.

ステップS104においては、ブースト圧制御出力の算出が行われる。
すなわち、換言すれば、電磁バキューム調整バルブ5に対する制御信号の大きさの算定がなされることとなる。
本発明の実施の形態においては、先のステップS102において、目標噴射量Qtがしきい値Qth upを越えたと判定されたことに対応して、ステップS104に進んだ場合には、ブースト圧制御出力に対してPID制御によるフィードバック制御とフィードフォワード制御がなされるようになっている。
In step S104, boost pressure control output is calculated.
In other words, the magnitude of the control signal for the electromagnetic vacuum adjusting valve 5 is calculated.
In the embodiment of the present invention, when the process proceeds to step S104 in response to the determination that the target injection amount Qt has exceeded the threshold value Qth up in the previous step S102, the boost pressure control output On the other hand, feedback control and feedforward control by PID control are performed.

本発明の実施の形態においては、図3に一例が示されたように、エンジン回転数と目標噴射量をパラメータとして、ブースト圧制御を、フィードフォワード制御のみで行う領域(図3の網掛け部分参照)と、フィードバック制御とフィードフォワード制御を併用して制御する領域と、を使い分けるようにしてある。
このように、フィードフォワード制御のみの場合と、フィードフォワード制御とフィードバック制御を併用する場合と、制御形態をエンジン回転数と目標噴射量をパラメータとして2つ使い分けるのは、低負荷領域では、エンジン排気圧が不安定になると共にエンジン排気圧と相関関係にある過給圧も不安定になる。そのため、不安定な過給圧に基づいてフィードバック制御するのを避ける必要があるという理由からである。
In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3 as an example, a region where boost pressure control is performed only by feedforward control using the engine speed and the target injection amount as parameters (the shaded portion in FIG. 3). Reference) and a region controlled by using both feedback control and feedforward control.
As described above, when the feedforward control only is used, when the feedforward control and the feedback control are used in combination, and when the engine speed and the target injection amount are used as parameters, two control modes are used in the low load region. As the air pressure becomes unstable, the supercharging pressure correlated with the engine exhaust pressure also becomes unstable. For this reason, it is necessary to avoid feedback control based on an unstable supercharging pressure.

このフィードバック制御とフィードフォワード制御の併用によりブースト圧制御が行われる場合においては、フィードフォワード制御によって決定されたブースト圧制御出力に、PID制御により求められたP項、I項、D項を加算し、その演算結果が、ステップS104におけるブースト圧制御出力とされるものとなっている。
一方、ステップS106においては、ブースト圧制御出力は、フィードフォワード制御によって決定された値とされる。
When boost pressure control is performed by using this feedback control and feedforward control together, the P term, I term, and D term obtained by PID control are added to the boost pressure control output determined by feedforward control. The calculation result is the boost pressure control output in step S104.
On the other hand, in step S106, the boost pressure control output is a value determined by feedforward control.

ステップS104又はステップS106の処理実行の後は、ステップS108の処理へ進み、ブースト圧制御出力の制限処理が実行されることとなる。
すなわち、まず、安定したエンジン動作の確保等の観点から、エンジン回転数、燃料噴射量、及び、エンジン始動開始時からの燃料総消費量を基に、予め設定されている所定の演算式又はマップなどにより、ブースト圧制御出力を制限するための上限値、下限値が算出される。
After execution of the process of step S104 or step S106, the process proceeds to the process of step S108, and the boost pressure control output limiting process is executed.
That is, first, from the viewpoint of ensuring stable engine operation and the like, a predetermined arithmetic expression or map set in advance based on the engine speed, the fuel injection amount, and the total fuel consumption from the start of the engine start. Thus, an upper limit value and a lower limit value for limiting the boost pressure control output are calculated.

次いで、先のステップS104又はステップS106で算出されたブースト圧制御出力と、これら上限値、又は、下限値との大小比較により、次述するように出力制限が実行されることとなる。
すなわち、先のステップS104又はステップS106で算出されたブースト圧制御出力が上述の下限値よりも小さい場合には、最終的なブースト圧制御出力は、その下限値とされる。
Next, output restriction is executed as described below by comparing the boost pressure control output calculated in the previous step S104 or step S106 with these upper limit values or lower limit values.
That is, when the boost pressure control output calculated in the previous step S104 or step S106 is smaller than the above lower limit value, the final boost pressure control output is set to the lower limit value.

また、先のステップS104又はステップS106で算出されたブースト圧制御出力が上述の上限値よりも大きい場合には、最終的なブースト圧制御出力は、その上限値とされる。
そして、先のステップS104又はステップS106で算出されたブースト圧制御出力が、上述の上限値よりも小さく、かつ、上述の下限値よりも大きい範囲にある場合には、その算出されたブースト圧制御出力が最終出力とされるようになっている。
When the boost pressure control output calculated in the previous step S104 or step S106 is larger than the above upper limit value, the final boost pressure control output is set to the upper limit value.
When the boost pressure control output calculated in the previous step S104 or step S106 is in a range smaller than the above upper limit and larger than the above lower limit, the calculated boost pressure control. The output is supposed to be the final output.

なお、本発明の実施の形態において、電磁バキューム調整バルブ5の動作は、PWM制御、すなわち、繰り返し周期に対するパルス信号の幅を変えるいわゆるデューティ比制御により制御されるものとなっており、それによって、電磁バキューム調整バルブ5の開弁状態が可変されるものとなっている。したがって、電磁バキューム調整バルブ5に対するブースト圧制御出力は、いわゆるデューティ出力である。   In the embodiment of the present invention, the operation of the electromagnetic vacuum adjustment valve 5 is controlled by PWM control, i.e., so-called duty ratio control that changes the width of the pulse signal with respect to the repetition period. The valve opening state of the electromagnetic vacuum adjusting valve 5 is variable. Therefore, the boost pressure control output for the electromagnetic vacuum adjusting valve 5 is a so-called duty output.

上述のようにしてステップS108の処理実行の後は、一旦、図示されないメインルーチンへ戻り、ステップS108で決定されたブースト圧制御出力により電磁バキューム調整バルブ5が動作制御され、ターボチャージャ1による過給圧は、その動作に応じた大きさとされるようになっている。   After the execution of step S108 as described above, the process once returns to the main routine (not shown), the operation of the electromagnetic vacuum adjustment valve 5 is controlled by the boost pressure control output determined in step S108, and the turbocharger 1 performs supercharging. The pressure is set according to the operation.

本発明の実施の形態における車両は、先に述べたように、自動変速装置8を搭載したいわゆるオートマチック車を前提としており、上述したターボチャージャ駆動制御を基本としつつ、オートマチック車特有のブースト圧制御における問題を解決すべく、図4及び図5のサブルーチンフローチャートに示されたターボチャージャ駆動制御処理が、電子制御ユニット7により実行されるものとなっている。   As described above, the vehicle in the embodiment of the present invention is premised on a so-called automatic vehicle equipped with the automatic transmission 8, and is based on the turbocharger drive control described above, and has a boost pressure control unique to the automatic vehicle. In order to solve the above problem, the turbocharger drive control process shown in the subroutine flowcharts of FIGS. 4 and 5 is executed by the electronic control unit 7.

ここで、図4及び図5のサブルーチンフローチャートに示された本発明の実施の形態におけるターボチャージャ駆動制御処理について説明するに際して、従来のオートマチック車に生じていた特有のブースト圧制御における問題について、図8を参照しつつ説明することとする。
まず、ターボチャージャを搭載した従来のオートマチック車において、例えば、登坂走行にあって、変速用ギヤ(図示せず)のギヤシフトダウンが行われると、エンジン回転数は、図8において符号g4−8で示されたようにギヤシフトに対応した回転数に上昇することとなる。なお、図8において、符号g5ー8が付された特性線は、ギヤシフトダウンの発生を模式的に表したものであり、時刻t1は、ギヤシフトダウンが生じた時点である。
Here, when explaining the turbocharger drive control processing in the embodiment of the present invention shown in the subroutine flowcharts of FIGS. 4 and 5, the problem in the specific boost pressure control that has occurred in the conventional automatic vehicle will be described. The description will be made with reference to FIG.
First, in a conventional automatic vehicle equipped with a turbocharger, for example, when the vehicle is running uphill, and a gear shift down (not shown) is performed, the engine speed is represented by g4-8 in FIG. As shown, the rotational speed increases corresponding to the gear shift. In FIG. 8, the characteristic line denoted by g5-8 schematically represents the occurrence of gear shift down, and time t1 is the time when gear shift down occurs.

かかるギヤシフトダウンにより、従来のオートマチック車のターボ圧制御処理においては、目標ブースト圧が上昇し(図8の符号g2ー8が付された特性線参照)、ブースト制御値、具体的には、PID学習制御における学習値が上昇する(図8において符号g1ー8が付された特性線参照)。そのため、実ブースト圧もこれに追従して上昇するが、目標ブースト圧を挟んでオーバシュートとアンダーシュートを生ずるようにして目標ブースト圧に達するような変化を示すものとなっている(図8の符号g2ー8が付された特性線参照)。
しかしながら、目標ブース圧を超える実ブースト圧の過度のオーバーシュートは、排ガス性能の悪化を招くなど、ターボチャージャ本来の性能を十分に発揮できなくする事態を招いてしまう虞がある。
本発明の実施の形態におけるターボチャージャ駆動制御方法は、上述のような従来車両における不都合を回避する観点からなされるものである。
As a result of this gear shift down, in the conventional turbo pressure control processing of an automatic vehicle, the target boost pressure increases (see the characteristic line labeled g2-8 in FIG. 8), and the boost control value, specifically, PID The learning value in the learning control increases (see the characteristic line labeled g1-8 in FIG. 8). Therefore, the actual boost pressure also rises following this, but shows a change that reaches the target boost pressure by causing overshoot and undershoot across the target boost pressure (FIG. 8). (See characteristic line labeled g2-8).
However, excessive overshooting of the actual boost pressure exceeding the target booth pressure may cause a situation in which the original performance of the turbocharger cannot be fully exhibited, for example, deterioration of exhaust gas performance.
The turbocharger drive control method in the embodiment of the present invention is made from the viewpoint of avoiding the disadvantages in the conventional vehicle as described above.

以下、図4及び図5を参照しつつ、本発明の実施の形態におけるオートマチック車に適するターボチャージャー駆動制御処理の具体的な手順について説明する。
電子制御ユニット7による処理が開始されると、最初に、ブースト圧制御状態の確認が行われる(図3のステップS202参照)。すなわち、PID制御によるブースト圧制御が行われているか、換言すれば、先の図2に示されたステップS104で説明したフィードバック制御が行われているか否かが判定されることとなる。
Hereinafter, a specific procedure of the turbocharger drive control process suitable for the automatic vehicle in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
When the processing by the electronic control unit 7 is started, first, the boost pressure control state is confirmed (see step S202 in FIG. 3). That is, it is determined whether boost pressure control by PID control is performed, in other words, whether feedback control described in step S104 shown in FIG. 2 is performed.

そして、ステップS202において、PID制御によるブースト圧制御が行われていると判定された場合(YESの場合)には、次述するステップS204の処理へ進む一方、PID制御によるブースト圧制御は行われていないと判定された場合(NOの場合)には、ブースト圧は、フィードフォワード制御によって制御されている状態にあり(図2のステップS106参照)、以後の一連の処理を実行する状態には無いとして、図示されないメインルーチンへ一旦戻ることとなる。   If it is determined in step S202 that boost pressure control by PID control is being performed (in the case of YES), the process proceeds to step S204 described below, while boost pressure control by PID control is performed. If it is determined that the boost pressure has not been reached (in the case of NO), the boost pressure is in a state of being controlled by feedforward control (see step S106 in FIG. 2). Assuming that there is not, the process returns to the main routine (not shown).

ステップS204においては、自動変速装置8の変速用ギヤ(図示せず)が、ニュートラル(N)、又は、パーキング(P)以外の位置にあるか否かが判定され、ギヤ位置は、ニュートラル(N)、又は、パーキング(P)以外の位置であると判定された場合(YESの場合)には、次述するステップS206の処理へ進むこととなる。一方、ステップS204において、電子制御ユニット7により、ギヤ位置は、ニュートラル(N)、又は、パーキング(P)以外の位置ではないと判定された場合(NOの場合)には、ギヤ位置は、ニュートラル(N)、又は、パーキング(P)の位置にあるとして、以後の一連の処理を実行する状態には無いことから、図示されないメインルーチンへ一旦戻ることとなる。   In step S204, it is determined whether or not the speed change gear (not shown) of the automatic transmission 8 is in a position other than neutral (N) or parking (P), and the gear position is set to neutral (N ) Or when it is determined that the position is other than parking (P) (in the case of YES), the process proceeds to step S206 described below. On the other hand, when the electronic control unit 7 determines in step S204 that the gear position is not a position other than neutral (N) or parking (P) (in the case of NO), the gear position is neutral. Since it is not in a state in which a series of subsequent processes are executed assuming that it is in the position of (N) or parking (P), the process once returns to the main routine (not shown).

次に、ステップS206においては、自動変速装置8においてギヤシフトダウンが生じているか否かが判定され、ギヤシフトダウンが生じていると判定された場合(YESの場合)には、次述するステップS208の処理へ進む一方、ギヤシフトダウンは生じていないと判定された場合(NOの場合)には、以後の一連の処理を実行する状態には無いことから、図示されないメインルーチンへ一旦戻ることとなる。   Next, in step S206, it is determined whether or not a gear shift down has occurred in the automatic transmission 8, and if it is determined that a gear shift down has occurred (in the case of YES), the following step S208 is performed. On the other hand, if it is determined that the gear shift down has not occurred (NO), the process returns to the main routine (not shown) because it is not in a state where a series of subsequent processes are executed.

次に、ステップS208においては、トルク又は燃料噴射量が、予め定められたトルク、又は、燃料噴射量の所定閾値を超えているか否かが判定され、トルク又は燃料噴射量が所定閾値を超えていると判定された場合(YESの場合)には、次述するステップS210の処理へ進む一方、トルク又は燃料噴射量が所定閾値を超えていないと判定された場合(NOの場合)には、以後の一連の処理を実行する状態には無いことから、図示されないメインルーチンへ一旦戻ることとなる。   Next, in step S208, it is determined whether or not the torque or fuel injection amount exceeds a predetermined threshold value of the predetermined torque or fuel injection amount, and the torque or fuel injection amount exceeds the predetermined threshold value. If it is determined (if YES), the process proceeds to step S210 described below, while if it is determined that the torque or fuel injection amount does not exceed the predetermined threshold value (NO), Since there is no state in which a series of subsequent processes are executed, the process temporarily returns to a main routine (not shown).

このステップS208において、トルク又は燃料噴射量が所定閾値を超えているか否かを判定するのは、先に説明したような従来のオートマチック車における問題、すなわち、登坂走行にあって、ギヤシフトダウンが行われた際に、ブースト圧が目標ブースト圧を過度に超えて、排ガス性能の悪化を招くような問題を生ずる条件の一つとして、トルク又は燃料噴射量が所定閾値を超えていることが挙げられるからである。
なお、トルクの所定閾値、燃料噴射量の所定閾値は、車両の具体的な諸条件によってそれぞれ異なるものであるので、シミュレーションや試験等に基づいて定めるのが好適である。
In step S208, it is determined whether or not the torque or the fuel injection amount exceeds a predetermined threshold value because of the problem in the conventional automatic vehicle as described above, that is, uphill traveling, and the gear shift down is performed. One of the conditions that cause the problem that the boost pressure excessively exceeds the target boost pressure and causes the exhaust gas performance to deteriorate is that the torque or the fuel injection amount exceeds a predetermined threshold. Because.
Note that the predetermined threshold value for torque and the predetermined threshold value for fuel injection amount are different depending on the specific conditions of the vehicle, and are preferably determined based on simulations and tests.

なお、ステップS208において、トルク、燃料噴射量のいずれを判定するかは、任意に定められるものであり、いずを判定の対象としても良いものである。
また、トルク、燃料噴射量は、電子制御ユニット7で行われる燃料噴射制御処理において演算算出されるものであるので、この図4及び図5の処理のために特別に演算算出する必要はなく、燃料噴射制御処理において演算算出されたものを流用するようにすると好適である。
In step S208, whether to determine the torque or the fuel injection amount is arbitrarily determined, and any may be determined.
Further, since the torque and the fuel injection amount are calculated and calculated in the fuel injection control process performed by the electronic control unit 7, it is not necessary to calculate and calculate specially for the processes of FIG. 4 and FIG. It is preferable to use the value calculated and calculated in the fuel injection control process.

次に、ステップS210においては、車速が所定閾値を超えているか否かが判定され、車速が所定閾値を超えていると判定された場合(YESの場合)には、次述するステップS212の処理へ進む一方、車速は所定閾値を超えていないと判定された場合(NOの場合)には、以後の一連の処理を実行する状態には無いことから、図示されないメインルーチンへ一旦戻ることとなる。   Next, in step S210, it is determined whether or not the vehicle speed exceeds a predetermined threshold. If it is determined that the vehicle speed exceeds the predetermined threshold (in the case of YES), the process of step S212 described below is performed. On the other hand, if it is determined that the vehicle speed does not exceed the predetermined threshold value (in the case of NO), it is not in a state in which a series of subsequent processes are executed, and thus the process returns to the main routine (not shown). .

ここで、車速を判定するのは、先に説明したような従来のオートマチック車における問題、すなわち、登坂走行にあって、ギヤシフトダウンが行われた際に、ブースト圧が目標ブースト圧を過度に超えて、排ガス性能の悪化を招くような問題を生ずる条件の一つとして、車速が所定閾値を超えていることが挙げられるからである。
なお、車速判定の所定閾値は、車両の具体的な諸条件によってそれぞれ異なるものであるので、シミュレーションや試験等に基づいて定めるのが好適である。
Here, the vehicle speed is determined because of the problem with the conventional automatic vehicle as described above, that is, when the gear is downshifted while driving uphill, the boost pressure excessively exceeds the target boost pressure. This is because one of the conditions that cause a problem that causes deterioration in exhaust gas performance is that the vehicle speed exceeds a predetermined threshold.
The predetermined threshold value for determining the vehicle speed varies depending on specific conditions of the vehicle, and is preferably determined based on simulations, tests, and the like.

ステップS212においては、ステップS214の以降で説明するPID制御演算停止処理及びフィードフォワード減算値処理を実行する時間として予め定められた所定実行時間の時間計測(カウント)が開始されることとなる。
なお、計測された時間は、変数として時間カウント値T1に代入されることとなる。
電子制御ユニット7における時間計測の開始に伴い、ステップS214〜S218の処理と、ステップS220〜226の処理が並列的に実行されることとなる。
In step S212, time measurement (counting) of a predetermined execution time that is predetermined as a time for executing the PID control calculation stop process and the feedforward subtraction value process described after step S214 is started.
The measured time is substituted into the time count value T1 as a variable.
Along with the start of time measurement in the electronic control unit 7, the processes of steps S214 to S218 and the processes of steps S220 to 226 are executed in parallel.

本発明の実施の形態においては、説明の便宜上、ステップS214〜S218の処理を「PID制御演算停止処理」と称し、ステップS220〜S226の処理を「フィードフォワード減算値処理」と称することとする。
まず、PID制御演算停止処理について説明すれば、ステップS214の処理においては、ブースト圧制御のためのPID制御における演算処理の停止が実行されることとなる。
In the embodiment of the present invention, for the sake of convenience of explanation, the processing in steps S214 to S218 is referred to as “PID control calculation stop processing”, and the processing in steps S220 to S226 is referred to as “feedforward subtraction value processing”.
First, the PID control calculation stop process will be described. In the process of step S214, the calculation process in the PID control for boost pressure control is stopped.

すなわち、このステップS214が実行される時点においては、先に述べたようにPID制御によるフィードバック制御によってブースト圧制御がなされていることが前提であるが、このステップS214においては、そのPID制御におけるP(比例)成分及びD(微分)成分が強制的に零とされる一方、I(積分)成分は、直近の値に維持(固定)されることとなる。
図6には、かかるPID制御の演算値の変化が後述するフィードフォワード制御値の変化などと共に模式的に示されており、以下、同図に示されたPID各成分の変化の様子につい説明する。
That is, when step S214 is executed, it is assumed that boost pressure control is performed by feedback control by PID control as described above. However, in step S214, P in the PID control is assumed. While the (proportional) component and the D (differential) component are forcibly set to zero, the I (integral) component is maintained (fixed) at the latest value.
FIG. 6 schematically shows the change in the calculated value of the PID control together with the change in the feedforward control value, which will be described later, and the following describes how the PID components shown in FIG. .

図6において、横軸は時間を、縦軸は各制御値などの変化を、それぞれ示している。
同図において符号g2−6が付された特性線は、PID制御におけるP成分の変化を、符号g3−6が付された特性線は、PID制御におけるD成分の変化を、符号g4−6が付された特性線は、PID制御におけるI成分の変化を、それぞれ模式的に表している。
同図において、時刻t1は、ステップS214の処理によって、PID制御の演算が停止された時点であり、この時点から時間カウント値T1が所定停止時間Tsに達するまでの間、P成分及びD成分は、共に零に維持され、I成分は、直近の値に維持されている様子が符号g2−6,g3−6,g4−6に表されている。
また、図6において、符号g5−6が付された特性線は、目標ブースト圧の変化を表しており、時刻t1の時点で、ギヤシフトダウンが行われ、トルク(又は燃料噴射量)及び車速が、それぞれの所定閾値以上であることによって、目標ブースト圧が増加した様子が表されている。
In FIG. 6, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents changes in each control value.
In the figure, the characteristic line denoted by reference numeral g2-6 indicates the change in the P component in PID control, the characteristic line indicated by reference numeral g3-6 indicates the change in the D component in PID control, and the characteristic line indicated by g4-6. The attached characteristic lines schematically represent changes in the I component in PID control.
In the figure, time t1 is the time point when the calculation of PID control is stopped by the process of step S214, and the P component and D component are from this point until the time count value T1 reaches the predetermined stop time Ts. , Both are maintained at zero, and the state in which the I component is maintained at the latest value is represented by symbols g2-6, g3-6, and g4-6.
In FIG. 6, a characteristic line denoted by reference numeral g5-6 represents a change in the target boost pressure. At time t1, a gear shift is performed, and the torque (or fuel injection amount) and the vehicle speed are increased. A state in which the target boost pressure is increased by being above the respective predetermined thresholds is shown.

ここで、再び図5の説明に戻れば、上述のようにPID制御の演算停止が行われた後は、ステップS216において、実ブーストが圧目標ブースト圧以上であるか否かが判定されることとなる。なお、図5のステップS216においては、便宜的に、目標ブースト圧を「目標圧」と、実ブースト圧を「実圧」と、それぞれ表記してある。
そして、ステップS216において、実ブースト圧が目標ブースト圧以上であると判定された場合(YESの場合)には、以後の処理を実行する状態にはないとして一連の処理が終了され、図示されないメインルーチンへ一旦戻ることとなる。
このように、実ブースト圧が目標ブースト圧以上であると判定された際に、PID制御演算停止処理を終了し、PID制御演算を開始させるのは、実ブースト圧が目標ブースト圧を超えた場合、PID制御では、その制御値が負の値となり、これによって、ブースト圧の上昇が抑圧され、過度のブースト圧上昇の抑圧効果が期待できるからである。
Here, returning to the description of FIG. 5 again, after the PID control calculation is stopped as described above, in step S216, it is determined whether or not the actual boost is equal to or higher than the pressure target boost pressure. It becomes. In FIG. 5, for the sake of convenience, the target boost pressure is indicated as “target pressure”, and the actual boost pressure is indicated as “actual pressure”.
In step S216, when it is determined that the actual boost pressure is equal to or higher than the target boost pressure (in the case of YES), a series of processes are terminated as the subsequent process is not executed, and the main process (not shown) is performed. Return to the routine.
As described above, when it is determined that the actual boost pressure is equal to or higher than the target boost pressure, the PID control calculation stop process is terminated and the PID control calculation is started when the actual boost pressure exceeds the target boost pressure. This is because, in PID control, the control value becomes a negative value, thereby suppressing an increase in boost pressure, and an effect of suppressing an excessive increase in boost pressure can be expected.

一方、ステップS216において、実ブースト圧は目標ブースト圧以上ではないと判定された場合(NOの場合)には、先のステップS214の処理が実行された効果として、実ブースト圧は目標ブースト圧を下回っているとして、ステップS218の処理へ進み、時間カウント値T1が所定停止時間Tsに達したか否かが判定され、時間カウント値T1が未だ所定停止時間Tsに達していないと判定された場合(NOの場合)には、先のステップS214の処理へ戻り、一連の処理が繰り返されることとなる。   On the other hand, when it is determined in step S216 that the actual boost pressure is not equal to or higher than the target boost pressure (in the case of NO), the actual boost pressure is set to the target boost pressure as an effect obtained by executing the process in step S214. If the time count value T1 has reached the predetermined stop time Ts, it is determined whether or not the time count value T1 has reached the predetermined stop time Ts, and it is determined that the time count value T1 has not yet reached the predetermined stop time Ts. In the case of (NO), the process returns to the previous step S214, and a series of processes are repeated.

一方、ステップS218において、時間カウント値T1が所定停止時間Tsに達したと判定された場合(YESの場合)には、PID制御演算停止処理の必要は無いとして、一連の処理が終了され、図示されないメインルーチンへ一旦戻ることとなる。その結果、ブースト圧制御におけるPID制御は通常の制御状態に戻ることとなる。   On the other hand, when it is determined in step S218 that the time count value T1 has reached the predetermined stop time Ts (in the case of YES), a series of processing is ended, assuming that there is no need for the PID control calculation stop processing, Return to the main routine that is not performed. As a result, the PID control in the boost pressure control returns to the normal control state.

次に、ステップS220〜S226によるフィードフォワード減算値処理について説明する。
まず、ステップS220において、電子制御ユニット7によりフィードフォワード制御に対する減算値が所定の演算式による演算算出されて、フィードフォワード制御に対して出力されることとなる。
先に、前提条件で述べたように、この図4及び図5に示された一連の処理が行われるに際しては、ブースト圧制御は、PID制御によるフィードバック制御とフィードフォワード制御が併行して行われているものとなっている。
Next, feedforward subtraction value processing in steps S220 to S226 will be described.
First, in step S220, the subtraction value for the feedforward control is calculated by a predetermined arithmetic expression by the electronic control unit 7, and is output for the feedforward control.
As described above in the precondition, when the series of processes shown in FIGS. 4 and 5 are performed, the boost pressure control is performed by performing feedback control by PID control and feedforward control in parallel. It has become what.

ステップS220においては、上述のフィードフォワード制御における制御値に減算を施すための減算値が所定の演算式により算出され、その算出された減算値がフィードフォワード制御に加味、すなわち、フィードフォワード制御における制御値が減算値分だけ減算されたものとなる。
ここで、減算値を算出する所定の演算式は、例えば、エンジン回転数、燃料噴射量、エンジン冷却水温、及び、大気圧をパラメータとして、これらパラメータの値に応じた適切な減算値を算出できるよう、シミュレーションや試験等に基づいて導出されたものを用いるのが好適である。
In step S220, a subtraction value for subtracting the control value in the feedforward control described above is calculated by a predetermined arithmetic expression, and the calculated subtraction value is added to the feedforward control, that is, control in the feedforward control. The value is subtracted by the subtraction value.
Here, the predetermined arithmetic expression for calculating the subtraction value can calculate an appropriate subtraction value according to the values of these parameters, for example, using the engine speed, the fuel injection amount, the engine cooling water temperature, and the atmospheric pressure as parameters. As described above, it is preferable to use one derived based on a simulation, a test, or the like.

なお、上述のように減算値を算出する所定の演算式に、エンジン冷却水温や大気圧を用いるのは、例えば、エンジン冷却水温が低水温状態にある場合には、空気密度が高くなるため、減算値を常温(大凡20℃)と同様とすると過剰な過給となってしまうため、減算値を常温より大きくして、これを防ぐためである。
また、低気圧時には、空気密度が高くなるため、減算値を標高0mの想定気圧と同様とすると過給不足となる可能性があるため、減算値を標高0mの想定気圧より小さくするなどして、環境に応じた適切な減算値が設定可能となるようにするためである。
Note that the engine cooling water temperature and the atmospheric pressure are used in the predetermined arithmetic expression for calculating the subtraction value as described above because, for example, when the engine cooling water temperature is in a low water temperature state, the air density becomes high. If the subtraction value is the same as that at room temperature (approximately 20 ° C.), excessive supercharging will occur, so that the subtraction value is made larger than normal temperature to prevent this.
In addition, since the air density is high at low pressure, there is a possibility of supercharging if the subtraction value is the same as the assumed atmospheric pressure at an altitude of 0 m, so the subtracted value is made smaller than the assumed atmospheric pressure at an altitude of 0 m. This is because an appropriate subtraction value according to the environment can be set.

上述のようにしてフィードフォワード制御の減算値が出力された後は、減算値はランプ処理によって徐々に零に戻されることとなる(図5のステップS222参照)。すなわち、減算値は、所定時間の間に、時間の経過と共に徐々に零に向かって漸減されるようになっている。ここで、所定時間は、制御の安定性の確保等の観点から減算値の急激な変化を招くことのないように適切な値が設定されるべきものであるが、如何なる値が適切かは、個々の車両の具体的な諸条件などによって異なるものであるので、シミューレーションや試験結果等に基づいて定めるのが好適である。   After the feed forward control subtraction value is output as described above, the subtraction value is gradually returned to zero by the ramp process (see step S222 in FIG. 5). That is, the subtraction value is gradually reduced toward zero over time during a predetermined time. Here, for the predetermined time, an appropriate value should be set so as not to cause a sudden change in the subtraction value from the viewpoint of ensuring the stability of the control, etc. Since it varies depending on the specific conditions of each vehicle, it is preferable to determine based on simulations and test results.

ここで、図6に模式的に示された上述のステップS220及ステップS222の処理によるフィードフォワード制御値の変化の様子、及び、減算値の変化の様子について説明する。
すなわち、図6において符号g1−6が付された特性線は、フィードフォワード制御値の変化の様子を模式的に表しており、時刻t1において、ステップS220の処理が実行されたことに伴い、フィードフォワード制御値が上述の減算値の分だけ小さくなると同時に、ステップS222の処理の実行に伴い時間の経過に伴う減算値の減少により、フィードフォワード制御値は、減算前の値へ徐々に戻ってゆくものとなっている。
Here, how the feedforward control value is changed and how the subtracted value is changed by the processing of steps S220 and S222 shown schematically in FIG. 6 will be described.
That is, the characteristic line denoted by reference numeral g1-6 in FIG. 6 schematically represents the state of change in the feedforward control value. At time t1, as the process of step S220 is executed, the feed line is fed. At the same time as the forward control value becomes smaller by the above-mentioned subtraction value, the feedforward control value gradually returns to the value before the subtraction due to the decrease of the subtraction value with the passage of time as the process of step S222 is executed. It has become a thing.

上述のようにしてステップS222が実行された後は、減算値が零に達したか否かが判定され(図5のステップS224参照)、減算値は未だ零には達していないと判定された場合(NOの場合)には、電子制御ユニット7による制御は、先のステップS222へ戻り、ランプ処理が続行される一方、減算値は零に達したと判定された場合(YESの場合)には、電子制御ユニット7による制御は、次述するステップS226の処理へ進むこととなる。   After step S222 is executed as described above, it is determined whether or not the subtraction value has reached zero (see step S224 in FIG. 5), and it has been determined that the subtraction value has not yet reached zero. In the case (in the case of NO), the control by the electronic control unit 7 returns to the previous step S222 and the ramp process is continued, while the subtraction value is determined to have reached zero (in the case of YES). The control by the electronic control unit 7 proceeds to the process of step S226 described below.

ステップS226においては、時間カウント値T1が所定停止時間Tsに達したか否かが判定され、時間カウント値T1が所定停止時間Tsに未だ達していないと判定された場合(NOの場合)には、先のステップS222の処理へ戻り、以後の一連の処理が繰り返されることとなる。
一方、ステップS226において、時間カウント値T1が所定停止時間Tsに達したと判定された場合(YESの場合)には、フィードフォワード減算値処理の必要は無いとして、一連の処理が終了され図示されないメインルーチンへ一旦戻ることとなる。
なお、図6においては、所定停止時間Tsの時間減少の様子が符号g7−6が付された特性線により模式的に示されている。
In step S226, it is determined whether or not the time count value T1 has reached the predetermined stop time Ts, and when it is determined that the time count value T1 has not yet reached the predetermined stop time Ts (in the case of NO). Then, the process returns to the previous step S222, and a series of subsequent processes are repeated.
On the other hand, if it is determined in step S226 that the time count value T1 has reached the predetermined stop time Ts (in the case of YES), a series of processing is terminated and not shown in the drawing, assuming that there is no need for feedforward subtraction value processing. Return to the main routine.
In FIG. 6, the time reduction of the predetermined stop time Ts is schematically shown by a characteristic line denoted by reference numeral g7-6.

上述のようにPID制御演算停止処理及びフィードフォワード減算値処理が行われることによって、実ブースト圧は、図6において符号g6−6が付された特性線のように、従来と異なり、ギヤシフトダウンにより目標ブースト圧が上昇しても、これを超えることなく、目標ブースト圧に達することとなる。   By performing the PID control calculation stop process and the feedforward subtraction value process as described above, the actual boost pressure is different from the conventional characteristic line shown in FIG. Even if the target boost pressure increases, the target boost pressure is reached without exceeding the target boost pressure.

図6においては、所定停止時間Ts経過後に実ブースト圧が目標ブースト圧に達する場合の例が示されたものとなっているが、所定停止時間Ts経過前に実ブースト圧が目標ブースト圧に達する場合も起こり得るものであり、図7には、その場合の図6に対応する各制御値等の変化の様子が模式的に示されており、以下、同図について説明する。
まず、図7における各特性線と図6における各特性線の対応関係は、符号g1−7が付された特性線は、符号g1−6が付された特性線に、符号g2−7が付された特性線は、符号g2−6が付された特性線に、符号g3−7が付された特性線は、符号g3−6が付された特性線に、符号g4−7が付された特性線は、符号g4−6が付された特性線に、符号g5−7が付された特性線は、符号g5−6が付された特性線に、符号g6−7が付された特性線は、符号g6−6が付された特性線に、符号g7−7が付された特性線は、符号g7−6が付された特性線に、それぞれ対応したものとなっている。
FIG. 6 shows an example in which the actual boost pressure reaches the target boost pressure after the lapse of the predetermined stop time Ts. However, the actual boost pressure reaches the target boost pressure before the lapse of the predetermined stop time Ts. FIG. 7 schematically shows changes in control values and the like corresponding to FIG. 6 in that case, and this figure will be described below.
First, the correspondence relationship between each characteristic line in FIG. 7 and each characteristic line in FIG. 6 is that the characteristic line denoted by reference numeral g1-7 is attached to the characteristic line denoted by reference numeral g1-6. The characteristic line indicated by g2-6 is added to the characteristic line indicated by g3-6, and the characteristic line indicated by g3-7 is assigned by g4-7 to the characteristic line indicated by g3-6. The characteristic line is denoted by the reference character g4-6, the characteristic line denoted by the reference g5-7 is the characteristic line denoted by the reference g5-6, and the characteristic line indicated by the reference g6-7. , The characteristic line labeled g6-6 corresponds to the characteristic line labeled g7-6, and the characteristic line labeled g7-6 corresponds to the characteristic line labeled g7-6.

この例では、実ブースト圧が、所定停止時間Ts経過前の時刻t2において目標ブースト圧に達しており、目標ブースト圧到達後には若干のオーバーシュートとアンダーシュートが生じたものとなっている(図7の符号5−7が付された特性線及び符号6−7が付された特性線参照)が、従来と異なり、排ガス性能の悪化を招くなど、ターボチャージャの性能を低下させる程のものではない。
なお、図7の符号g7−6が付された特性線は、時刻t2において、時間計測が零にリセットされる様子が模式的に示されている。
In this example, the actual boost pressure has reached the target boost pressure at time t2 before the predetermined stop time Ts has elapsed, and some overshoot and undershoot have occurred after reaching the target boost pressure (FIG. 7) (refer to the characteristic line denoted by reference numeral 5-7 and the characteristic line denoted by reference numeral 6-7), unlike the conventional case, the exhaust gas performance is deteriorated and the performance of the turbocharger is reduced. Absent.
The characteristic line labeled with g7-6 in FIG. 7 schematically shows how the time measurement is reset to zero at time t2.

そして、実ブースト圧の目標ブースト圧への到達に伴いPID制御が開始され、実ブース圧の目標ブースト圧からのオーバーシュートに対応して、PID制御におけるP成分及びI成分は、一時的に負の値を示したものとなっている(図7の符号g2−7が付された特性線参照)。   Then, PID control is started as the actual boost pressure reaches the target boost pressure, and the P component and I component in PID control are temporarily negative in response to the overshoot from the target boost pressure of the actual booth pressure. (Refer to the characteristic line labeled with g2-7 in FIG. 7).

1…ターボチャージャ
2…ターボアクチュエータ
3…エンジン
5…電磁バキューム調整バルブ
7…電子制御ユニット
8…自動変速装置
11…大気圧センサ
12…回転センサ
13…車速センサ
14…水温センサ
15…吸気圧センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Turbocharger 2 ... Turbo actuator 3 ... Engine 5 ... Electromagnetic vacuum adjustment valve 7 ... Electronic control unit 8 ... Automatic transmission 11 ... Atmospheric pressure sensor 12 ... Rotation sensor 13 ... Vehicle speed sensor 14 ... Water temperature sensor 15 ... Intake pressure sensor

Claims (6)

自動変速装置を有してなる車両に搭載され、過給圧が可変可能に構成されてなるターボチャージャ駆動制御装置におけるターボチャージャ駆動制御方法であって、
前記自動変速装置の変速用ギアがニュートラル、パーキング以外の位置でギアシフトダウンされた際に、トルク又は燃料噴射量が所定のトルク値又は所定の燃料噴射量を超え、かつ、車速が所定の車速を超えた状態にある場合に、
所定停止時間の間、
前記過給圧のPID制御によるフィードバック制御における前記PID制御のPID演算を停止せしめる一方、
前記過給圧のフィードフォワード制御における制御値に対して所定値の減算を施すと共に、当該減算値を零に漸減せしめることを特徴とするターボチャージャ駆動制御方法。
A turbocharger drive control method in a turbocharger drive control device that is mounted on a vehicle having an automatic transmission and configured to be capable of varying a supercharging pressure,
When the shift gear of the automatic transmission is gear-shifted down at a position other than neutral and parking, the torque or fuel injection amount exceeds a predetermined torque value or a predetermined fuel injection amount, and the vehicle speed reaches a predetermined vehicle speed. If you are over
During the predetermined stop time
While stopping the PID calculation of the PID control in the feedback control by the PID control of the supercharging pressure,
A turbocharger drive control method characterized by subtracting a predetermined value from a control value in the feedforward control of the supercharging pressure and gradually decreasing the subtracted value to zero.
PID演算の停止にあっては、P成分及びD成分のそれぞれの値を強制的に零とする一方、I成分の値を、PID演算停止直前の値に維持することを特徴とする請求項2記載のターボチャージャ駆動制御方法。   3. When stopping the PID calculation, the values of the P component and the D component are forcibly set to zero, while the value of the I component is maintained at a value immediately before the PID calculation is stopped. The turbocharger drive control method described. 所定停止時間に達する前に、実ブースト圧が目標ブースト圧を超えた場合には、PID演算の停止を終了することを特徴とする請求項2記載のターボチャージャ駆動制御方法。   The turbocharger drive control method according to claim 2, wherein if the actual boost pressure exceeds the target boost pressure before the predetermined stop time is reached, the stop of the PID calculation is terminated. 自動変速装置を有してなる車両に搭載され、ターボチャージャと、前記ターボチャージャの動作制御を行う電子制御ユニットとを有し、前記ターボチャージャの動作制御により過給圧を制御可能に構成されてなるターボチャージャ駆動制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、
前記自動変速装置の変速用ギアがニュートラル、パーキング以外の位置でギアシフトダウンされたと判断され、トルク又は燃料噴射量が所定のトルク値又は所定の燃料噴射量を超え、かつ、車速が所定の車速を超えた状態にあると判断された際、
所定停止時間の間、前記過給圧のPID制御によるフィードバック制御における前記PID制御のPID演算を停止せしめる一方、
前記過給圧のフィードフォワード制御における制御値に対して所定値の減算を施すと共に、当該減算値を零に漸減せしめるよう構成されてなることを特徴とするターボチャージャ駆動制御装置。
It is mounted on a vehicle having an automatic transmission, and has a turbocharger and an electronic control unit that controls the operation of the turbocharger, and is configured to be able to control the supercharging pressure by the operation control of the turbocharger. A turbocharger drive control device comprising:
The electronic control unit is
It is determined that the gear for shifting of the automatic transmission has been gear-shifted down at a position other than neutral and parking, the torque or fuel injection amount exceeds a predetermined torque value or a predetermined fuel injection amount, and the vehicle speed reaches a predetermined vehicle speed. When it ’s determined that it ’s exceeded,
During a predetermined stop time, while stopping the PID calculation of the PID control in the feedback control by the PID control of the supercharging pressure,
A turbocharger drive control device configured to subtract a predetermined value from a control value in the feedforward control of the supercharging pressure and gradually reduce the subtracted value to zero.
電子制御ユニットは、PID演算の停止の際、P成分及びD成分のそれぞれの値を強制的に零とする一方、I成分の値を、PID演算停止直前の値に維持するよう構成されてなることを特徴とする請求項4記載のターボチャージャ駆動制御装置。   The electronic control unit is configured to forcibly set the values of the P component and the D component to zero when the PID calculation is stopped, while maintaining the value of the I component at a value immediately before the PID calculation is stopped. The turbocharger drive control apparatus according to claim 4, wherein 電子制御ユニットは、所定停止時間に達する前に、実ブースト圧が目標ブースト圧を超えたと判定された場合には、PID演算の停止を終了するよう構成されてなることを特徴とする請求項5記載のターボチャージャ駆動制御装置。   The electronic control unit is configured to end the stop of the PID calculation when it is determined that the actual boost pressure exceeds the target boost pressure before the predetermined stop time is reached. The turbocharger drive control device described.
JP2009095422A 2009-04-10 2009-04-10 Turbocharger driving control method and device thereof Pending JP2010242722A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009095422A JP2010242722A (en) 2009-04-10 2009-04-10 Turbocharger driving control method and device thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009095422A JP2010242722A (en) 2009-04-10 2009-04-10 Turbocharger driving control method and device thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010242722A true JP2010242722A (en) 2010-10-28

Family

ID=43095972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009095422A Pending JP2010242722A (en) 2009-04-10 2009-04-10 Turbocharger driving control method and device thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010242722A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013084360A1 (en) * 2011-12-09 2013-06-13 トヨタ自動車株式会社 Engine control device for vehicle
KR101846723B1 (en) 2016-10-21 2018-04-06 현대자동차주식회사 Method for control variable geometry turbo charger
CN109827073A (en) * 2019-01-28 2019-05-31 中国石油天然气集团公司 A kind of natural gas line divides defeated implementation method automatically

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013084360A1 (en) * 2011-12-09 2013-06-13 トヨタ自動車株式会社 Engine control device for vehicle
CN103987938A (en) * 2011-12-09 2014-08-13 丰田自动车株式会社 Engine control device for vehicle
KR101846723B1 (en) 2016-10-21 2018-04-06 현대자동차주식회사 Method for control variable geometry turbo charger
CN109827073A (en) * 2019-01-28 2019-05-31 中国石油天然气集团公司 A kind of natural gas line divides defeated implementation method automatically
CN109827073B (en) * 2019-01-28 2020-08-04 中国石油天然气集团有限公司 Automatic distribution and transmission implementation method for natural gas pipeline

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4844335B2 (en) Exhaust bypass valve failure detection device
US7877985B2 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine
US9957883B2 (en) Controller for supercharger-equipped internal combustion engine
JP2009180162A (en) Turbocharger control system for internal combustion engine
JP2006329167A (en) Controller for internal combustion engine
EP1882088A1 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine
US7246605B2 (en) Method and system for controlling fuel injection timing to maintain desired peak cylinder pressure for high altitude operation
JP5423817B2 (en) Control device for internal combustion engine
US20130085658A1 (en) Control device for internal combustion engine
JPWO2014010067A1 (en) Control device for internal combustion engine with turbocharger
JP2019157850A (en) Gasoline engine system
JP2009299505A (en) Device and method for controlling turbocharger
JP2010242722A (en) Turbocharger driving control method and device thereof
JP2015086815A (en) Engine cooling device
JP6458480B2 (en) Exhaust gas recirculation control device
JP2019085905A (en) Control device of internal combustion engine
JP6458479B2 (en) Exhaust gas recirculation control device
JP5556891B2 (en) Control device for internal combustion engine
US8229654B2 (en) Device for limiting output of internal combustion engine when the engine has abnormality
JP5075889B2 (en) Idle speed control device
JP5858864B2 (en) Engine control device
JP2010185302A (en) Control device for internal combustion engine
JP2012036851A (en) Control device for internal combustion engine
JP2011052616A (en) Device for controlling fuel injection for multiple cylinder internal combustion engine
JP2006115655A (en) Control device for vehicle