JP2011069333A - Internal combustion engine having multistage supercharging system, and method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の過給機を直列接続し、高圧段タービンと並列に設けられた排気バイパス通路と、この排気バイパス通路に設けられた排気バイパス弁を備えた多段過給システム内燃機関及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a multi-stage supercharging system internal combustion engine including a plurality of superchargers connected in series, an exhaust bypass passage provided in parallel with a high-pressure turbine, and an exhaust bypass valve provided in the exhaust bypass passage, and It relates to a control method.
内燃機関の過給に関しては、複数の過給機を同時使用するシリーズタイプの多段過給システムと、容量が大きく異なる複数の過給機を直列に配置した、内燃機関の運転状態に応じて適切な過給機を選択するシーケンシャルタイプの多段過給システムとがある。このシーケンシャル過給システムは、高圧段タービンと並列に排気ガスをバイパスするための排気バイパス通路と、この排気バイパス通路に設けられた排気バイパス弁を備えており、この排気バイパス弁の弁開度を制御することで、過給機を選択できる構造になっている。 Regarding internal combustion engine supercharging, a series type multi-stage turbocharging system that uses multiple turbochargers simultaneously and multiple turbochargers with greatly different capacities are arranged in series and are appropriate for the operating conditions of the internal combustion engine There is a sequential type multi-stage supercharging system that selects a supercharger. This sequential supercharging system includes an exhaust bypass passage for bypassing exhaust gas in parallel with the high-pressure turbine, and an exhaust bypass valve provided in the exhaust bypass passage. By controlling, it has a structure that can select the turbocharger.
この排気バイパス弁を開くことにより、排気ガスが高圧段タービンを通過しないようにバイパスさせることができ、排気ガスのエネルギーを他の過給機に重点的に配分することができる。また、この排気バイパス弁は、内燃機関の運転条件により決定した弁開度に制御される。 By opening the exhaust bypass valve, the exhaust gas can be bypassed so as not to pass through the high-pressure turbine, and the energy of the exhaust gas can be distributed to other superchargers. Further, the exhaust bypass valve is controlled to a valve opening determined by the operating condition of the internal combustion engine.
この多段過給システム内燃機関の例として、1つのEGR装置と複数過給機を備えた多気筒ディーゼルエンジンにおいて、EGRの制御精度と過給機制御の最適化を行うために、エンジンの運転条件に応じて複数の過給機の作動目標値を別々に設定して制御するように構成した多気筒ディーゼルエンジンの制御装置がある(例えば、特許文献1参照。)。 As an example of this multi-stage supercharging system internal combustion engine, in a multi-cylinder diesel engine equipped with one EGR device and a plurality of superchargers, in order to optimize EGR control accuracy and supercharger control, the operating conditions of the engine Accordingly, there is a control device for a multi-cylinder diesel engine configured to control by separately setting operation target values of a plurality of superchargers (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、このシーケンシャルタイプの過給システム内燃機関においては、排気バイパス弁を開閉した際に内燃機関の排気側の圧力が急激に変化するので、これにより吸入空気量の変動が生じ、排ガス制御や出力制御に対する外乱となることがある。つまり、排気バイパス弁を開くと、高圧段タービンの膨張比分の圧力差がバイパスされるため、他の段のタービン回転数が上昇してバランスが取れるまでの間、排気圧力が低下して吸入空気量が増加する。また、排気バイパス弁を閉じると、エンジン回転数が低い状態にある高圧段タービンが排気抵抗となるため、高圧段タービンの回転数が上昇するまでの間、排気圧力が上昇して吸入空気量が減少する。特に、排気バイパス弁を閉じる場合に、吸入空気量の減少や排気圧力の上昇による出力トルクの一時的低下が生じる場合があるという問題がある。 However, in this sequential type supercharging system internal combustion engine, when the exhaust bypass valve is opened and closed, the pressure on the exhaust side of the internal combustion engine changes abruptly. May be a disturbance to control. In other words, when the exhaust bypass valve is opened, the pressure difference corresponding to the expansion ratio of the high-pressure turbine is bypassed, so that the exhaust pressure decreases and the intake air is reduced until the turbine speed of the other stage increases and balance is achieved. The amount increases. Further, when the exhaust bypass valve is closed, the high-pressure turbine in a state where the engine speed is low becomes exhaust resistance, so the exhaust pressure rises and the intake air amount decreases until the rotation speed of the high-pressure turbine rises. Decrease. In particular, when the exhaust bypass valve is closed, there is a problem that the output torque may temporarily decrease due to a decrease in the intake air amount or an increase in the exhaust pressure.
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、シーケンシャルタイプの多段過給システムを持つ内燃機関において、高圧段タービンをバイパスする排気バイパス通路に設けられた排気バイパス弁の開閉操作に伴う吸入空気量の変動を抑制し、吸入空気量制御に対する外乱を抑えることができる多段過給システム内燃機関及びその制御方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide an exhaust bypass valve provided in an exhaust bypass passage that bypasses a high-pressure turbine in an internal combustion engine having a sequential multi-stage turbocharging system. An object of the present invention is to provide a multi-stage supercharging system internal combustion engine that can suppress fluctuations in the intake air amount that accompanies an opening / closing operation, and can suppress disturbance to intake air amount control, and a control method therefor.
上記の目的を達成するための本発明の多段過給システム内燃機関は、シーケンシャルタイプの多段過給システムとEGRシステムを備えた内燃機関において、高圧段タービンをバイパスする排気バイパス通路に設けた排気バイパス弁を、内燃機関の運転状態に対応させて開閉操作すると共に、前記排気バイパス弁の開閉操作に連動させてEGRシステムのEGR弁の弁開度の制御に一時的に補正を加える制御装置を備えて構成される。この一時的とは、内燃機関の運転状態に従って予め設定された時間を経過すると補正がなくなるということを意味している。 To achieve the above object, the multistage supercharging system internal combustion engine of the present invention is an exhaust bypass provided in an exhaust bypass passage for bypassing a high pressure turbine in an internal combustion engine having a sequential multistage supercharging system and an EGR system. A control device that opens and closes the valve in accordance with the operating state of the internal combustion engine and temporarily corrects the control of the opening degree of the EGR valve of the EGR system in conjunction with the opening and closing operation of the exhaust bypass valve. Configured. The term “temporary” means that the correction is lost when a preset time has elapsed according to the operating state of the internal combustion engine.
この構成によれば、排気バイパス弁の開閉操作の際に、内燃機関の排気側の圧力の急激な変化に伴って生じる吸入空気量の変動を抑制することができる。また、この吸入空気量の変動は、排気ガスの制御や内燃機関の出力の制御における外乱となるが、この外乱を小さくすることができる。 According to this configuration, it is possible to suppress fluctuations in the intake air amount that are caused by a sudden change in the pressure on the exhaust side of the internal combustion engine when the exhaust bypass valve is opened and closed. Further, the fluctuation of the intake air amount becomes a disturbance in the control of the exhaust gas and the output of the internal combustion engine, but this disturbance can be reduced.
また、EGR制御にフィードバック制御を用いている場合でも、その制御特性に影響を与えることなく、過給機切替え時の一時的な変動に対してのみEGR弁の制御量に補正を与えて操作することで、効果的に吸入空気量の変動を抑制することができる。 Further, even when feedback control is used for EGR control, the control amount of the EGR valve is corrected and operated only for a temporary change at the time of switching the turbocharger without affecting the control characteristics. Thus, fluctuations in the intake air amount can be effectively suppressed.
なお、このEGR弁の弁開度の補正の大きさや減衰時間は、内燃機関の運転状態に応じて調整する。この排気バイパス弁の開閉時のEGR弁の弁開度の補正は、EGR弁を吸入空気量に基づいてフィードバックにより制御している場合にも有効であり、この排気バイパス弁の開閉操作に連動させた補正をフィードフォワード量として加えることで効果的に作用させる。 Note that the magnitude of the valve opening correction and the decay time of the EGR valve are adjusted according to the operating state of the internal combustion engine. The correction of the opening degree of the EGR valve when the exhaust bypass valve is opened and closed is also effective when the EGR valve is controlled by feedback based on the intake air amount, and is linked to the opening and closing operation of the exhaust bypass valve. This correction is effectively applied by adding the correction as a feed forward amount.
また、上記の多段過給システム内燃機関において、前記制御装置が、前記排気バイパス弁を開く時には、前記EGR弁を一時的に開き側になるように補正し、前記排気バイパス弁を閉じる時には、前記EGR弁を一時的に閉じ側になるように補正する制御を行うように構成すると、排気バイパス弁を開くときには、吸入空気量の増加を抑え、排気バイパス弁を閉じるときには、吸入空気量の減少を抑えることで、排気バイパス弁の開閉操作の際における内燃機関の排気側の圧力の急激な変化に伴って生じる吸入空気量の変動を効果的に抑制することができる。 Further, in the above multistage supercharging system internal combustion engine, when the control device opens the exhaust bypass valve, the controller corrects the EGR valve to be temporarily opened, and when the exhaust bypass valve is closed, If the control is performed to correct the EGR valve so that it is temporarily closed, an increase in the intake air amount is suppressed when the exhaust bypass valve is opened, and a decrease in the intake air amount is suppressed when the exhaust bypass valve is closed. By suppressing, the fluctuation | variation of the intake air amount which arises with the rapid change of the pressure by the side of the exhaust_gas | exhaustion of an internal combustion engine in the case of opening / closing operation of an exhaust bypass valve can be suppressed effectively.
また、上記の多段過給システム内燃機関において、前記制御装置が、前記排気バイパス弁への指示開度データに基づいて、又は、前記排気バイパス弁の開度データに基づいて、前記EGR弁の補正をする制御を行うように構成すると、排気バイパス弁の開閉指示によりEGR弁の弁開度の補正を開始でき、その後の時間経過と共に、EGR弁を元の弁開度に戻していくような制御ができるようになる。 Further, in the above multistage supercharging system internal combustion engine, the control device corrects the EGR valve based on instruction opening data to the exhaust bypass valve or based on opening data of the exhaust bypass valve. If the control is configured to perform the control, the correction of the opening degree of the EGR valve can be started by an instruction to open / close the exhaust bypass valve, and the EGR valve is returned to the original opening degree as time passes thereafter. Will be able to.
なお、排気バイパス弁の指示開度データ(弁開度の量を指示するデータ)をもとにEGR弁の弁開度を補正する場合には、吸入空気量フィードバックよりも早いタイミングでEGR弁を操作することができるため、排気バイパス弁の開度データ(実際の開いた弁開度のデータ)をもとにEGR弁の弁開度を補正する場合に比べて、吸入空気量の変動の初期の挙動をより効果的に抑えることができる。 When correcting the valve opening of the EGR valve based on the instruction opening data of the exhaust bypass valve (data indicating the amount of valve opening), the EGR valve is turned on earlier than the intake air amount feedback. Because it can be operated, the intake air amount fluctuation is more initial than when the EGR valve opening is corrected based on the exhaust bypass valve opening data (actual open valve opening data). Can be more effectively suppressed.
また、上記の多段過給システム内燃機関において、前記EGR弁の補正を、前記排気バイパス弁への開閉指示動作を検出したら、予め設定しておいた前記EGR弁の動作パターンに従って、前記EGR弁の弁開度を補正する制御を行うように構成すると、排気バイパス弁の開閉指示によりEGR弁の弁開度の補正を、比較的簡単に行うことができるようになる。 Further, in the multistage supercharging system internal combustion engine, when the EGR valve correction is detected as an opening / closing instruction operation to the exhaust bypass valve, according to the preset operation pattern of the EGR valve, If the control is performed to correct the valve opening, the opening of the EGR valve can be corrected relatively easily by an instruction to open and close the exhaust bypass valve.
そして、上記の目的を達成するための本発明の多段過給システム内燃機関の制御方法は、シーケンシャルタイプの多段過給システムとEGRシステムを備えた内燃機関の制御方法において、高圧段タービンをバイパスする排気バイパス通路に設けた排気バイパス弁を、内燃機関の運転状態に対応させて開閉操作すると共に、前記排気バイパス弁の開閉操作に連動させてEGRシステムのEGR弁の弁開度の制御に一時的に補正を加える方法である。 And the control method of the multistage supercharging system internal combustion engine of the present invention for achieving the above object is a control method of an internal combustion engine provided with a sequential type multistage supercharging system and an EGR system, and bypasses the high pressure stage turbine. The exhaust bypass valve provided in the exhaust bypass passage is opened / closed according to the operating state of the internal combustion engine, and temporarily controlled to control the valve opening of the EGR valve of the EGR system in conjunction with the opening / closing operation of the exhaust bypass valve. This is a method of adding correction to the above.
この方法によれば、排気バイパス弁の開閉操作の際に、内燃機関の排気側の圧力の急激な変化に伴って生じる吸入空気量の変動を抑制することができる。また、この吸入空気量の変動は、排気ガスの制御や内燃機関の出力の制御における外乱となるが、この外乱を小さくすることができる。 According to this method, when the exhaust bypass valve is opened and closed, fluctuations in the intake air amount that occur with a sudden change in the pressure on the exhaust side of the internal combustion engine can be suppressed. Further, the fluctuation of the intake air amount becomes a disturbance in the control of the exhaust gas and the output of the internal combustion engine, but this disturbance can be reduced.
また、上記の多段過給システム内燃機関の制御方法において、前記排気バイパス弁を開く時には、前記EGR弁を一時的に開き側になるように補正し、前記排気バイパス弁を閉じる時には、前記EGR弁を一時的に閉じ側になるように補正すると、排気バイパス弁を開くときには、吸入空気量の増加を抑え、排気バイパス弁を閉じるときには、吸入空気量の減少を抑えることで、排気バイパス弁の開閉操作の際における内燃機関の排気側の圧力の急激な変化に伴って生じる吸入空気量の変動を効果的に抑制することができる。 In the control method for the multi-stage supercharging system internal combustion engine, when the exhaust bypass valve is opened, the EGR valve is temporarily corrected to be on the open side, and when the exhaust bypass valve is closed, the EGR valve is corrected. If the exhaust bypass valve is opened, opening and closing of the exhaust bypass valve is suppressed by suppressing the increase of the intake air amount when opening the exhaust bypass valve and suppressing the decrease of the intake air amount when closing the exhaust bypass valve. It is possible to effectively suppress fluctuations in the intake air amount that occur with a sudden change in pressure on the exhaust side of the internal combustion engine during operation.
また、上記の多段過給システム内燃機関の制御方法において、前記排気バイパス弁への指示開度データに基づいて、又は、前記排気バイパス弁の開度データに基づいて、前記EGR弁の補正をすると、排気バイパス弁の開閉指示によりEGR弁の弁開度の補正を開始でき、その後の時間経過と共に、EGR弁を元の弁開度に戻していくような制御ができる。 Further, in the above-described multistage supercharging system internal combustion engine control method, when the EGR valve is corrected based on the instruction opening data to the exhaust bypass valve or based on the opening data of the exhaust bypass valve. Then, the correction of the valve opening of the EGR valve can be started by an instruction to open and close the exhaust bypass valve, and control can be performed so that the EGR valve is returned to the original valve opening with the passage of time thereafter.
また、上記の多段過給システム内燃機関の制御方法において、前記EGR弁の補正を、前記排気バイパス弁への開閉指示動作を検出したら、予め設定しておいた前記EGR弁の動作パターンに従って、前記EGR弁の弁開度を補正すると、排気バイパス弁の開閉指示によりEGR弁の弁開度の補正を、比較的簡単に行うことができるようになる。 Further, in the control method of the multistage supercharging system internal combustion engine, when the EGR valve correction is detected as an opening / closing instruction operation to the exhaust bypass valve, according to a preset operation pattern of the EGR valve, When the opening degree of the EGR valve is corrected, the opening degree of the EGR valve can be corrected relatively easily by an opening / closing instruction of the exhaust bypass valve.
本発明に係る多段過給システム内燃機関及びその制御方法によれば、排気バイパス弁の開閉操作の際に、内燃機関の排気側の圧力の急激な変化に伴って生じる吸入空気量の変動を抑制することができ、この吸入空気量の変動を抑制することにより、排気ガスの制御や内燃機関の出力の制御における外乱を小さくすることができる。 According to the multistage supercharging system internal combustion engine and the control method therefor according to the present invention, when the exhaust bypass valve is opened and closed, the fluctuation of the intake air amount caused by the rapid change in the pressure on the exhaust side of the internal combustion engine is suppressed. The disturbance in the control of the exhaust gas and the output of the internal combustion engine can be reduced by suppressing the fluctuation of the intake air amount.
つまり、過給機の切替え操作が吸入空気量制御の外乱となることを抑えることができる。また、これにより、吸入空気量の変動に起因する内燃機関の出力の変動を小さくすることができる。 That is, it is possible to suppress the switching operation of the supercharger from being a disturbance of the intake air amount control. Thereby, the fluctuation of the output of the internal combustion engine due to the fluctuation of the intake air amount can be reduced.
以下、本発明に係る実施の形態の過給システム内燃機関とその制御方法について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a supercharging system internal combustion engine and a control method thereof according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、本発明に係る実施の形態の過給システム内燃機関(以下内燃機関という)1は、エンジン本体(E)2に吸気通路3と排気通路4とEGR通路5が設けられ、この吸気通路3の上流側から低圧段過給機6の低圧段コンプレッサ6aと高圧段過給機7の高圧段コンプレッサ7aが直列に配置され、また、排気通路4の上流側から高圧段過給機7の高圧段タービン7bと低圧段過給機6の低圧段タービン6bが直列に配置される。
As shown in FIG. 1, a supercharging system internal combustion engine (hereinafter referred to as an internal combustion engine) 1 according to an embodiment of the present invention is provided with an
この高圧段タービン7bには、この高圧段タービン7bをバイパスする排気バイパス通路7cが設けられ、更に、この排気バイパス通路7cには排気バイパス弁7dが設けられている。また、高圧段コンプレッサ7aをバイパスする吸気バイパス通路7eが設けられ、更に、この吸気バイパス通路7eには吸気バイパス弁7fが設けられている。また、低圧段タービン6bにはウェストゲートバルブ6cが設けられている。これらの構成により、シーケンシャルタイプの2段過給システムを形成している。
The high-
また、EGR通路5には、EGR弁5aが設けられている。また、吸気通路3には図示しないが吸入空気量センサ(MAFセンサ)が設けられている。更に、内燃機関1のエンジンの運転状態や、EGR弁5aと排気バイパス弁7dを制御するためのECU(エンジンコントロールユニット)と呼ばれる制御装置(ECU)8が設けられている。
The EGR
なお、本発明に直接関係しない、エアクリーナ、吸気絞り弁、インタークーラ、EGRクーラ、排気ガス浄化装置、排気絞り弁、消音装置等も設けられるが、説明を簡略化するために図示しない。 Note that an air cleaner, an intake throttle valve, an intercooler, an EGR cooler, an exhaust gas purifier, an exhaust throttle valve, a silencer, and the like that are not directly related to the present invention are also provided, but are not shown for the sake of simplicity.
次に、この内燃機関1における制御方法について説明する図2及び図3に示すように、この内燃機関1では、高圧段タービン7をバイパスする排気バイパス通路7cに設けた排気バイパス弁7dを、内燃機関1の運転状態に対応させて開閉操作すると共に、この排気バイパス弁7dの開閉操作に連動させてEGRシステムのEGR弁5aの弁開度の制御に一時的に補正を加える。この一時的とは、内燃機関の運転状態に従って予め設定された時間を経過すると補正がなくなるということを意味する。
Next, as shown in FIGS. 2 and 3 for explaining a control method in the internal combustion engine 1, in the internal combustion engine 1, an
この弁開度の補正は、図2及び図3に示すように、排気バイパス弁7dへの指示開度データ(この指示開度データの弁開度になるように指示する)である指示開度Vbtに基づいて、排気バイパス弁7dを開く時には、EGR弁5aを一時的に開き側になるように補正し、排気バイパス弁7dを閉じる時には、EGR弁5aを一時的に閉じ側になるように補正する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the correction of the valve opening is an instruction opening that is instruction opening data to the
あるいは、特に図示していないが、排気バイパス弁7dの開度データ(実際に開いている弁開度のデータ)に基づいて、排気バイパス弁7dを開く時には、EGR弁5aを一時的に開き側になるように補正し、排気バイパス弁7dを閉じる時には、EGR弁5aを一時的に閉じ側になるように補正する。
Alternatively, although not particularly illustrated, when the
なお、排気バイパス弁7dの指示開度データを基にEGR弁5aの弁開度を補正する場合には、吸入空気量フィードバックよりも早いタイミングでEGR弁5aを操作することができるため、排気バイパス弁7dの開度データを基にEGR弁5aの弁開度を補正する場合に比べて、吸入空気量の変動の初期の挙動をより効果的に抑えることができる。
When the valve opening of the EGR valve 5a is corrected based on the instruction opening data of the
図2に示す場合では、通常の場合は、EGR弁5aの弁開度は、エンジン回転数Neと燃料噴射量Qから、「EGR弁の弁開度データ」のマップM1を参照して、オープンループの場合にはEGR弁5aの指示開度Vet1が設定され、フィードバックの場合には、EGR弁5aの指示開度Vet2が設定される。 In the case shown in FIG. 2, in the normal case, the valve opening of the EGR valve 5a is determined from the engine speed Ne and the fuel injection amount Q by referring to the map M1 of “valve opening data of the EGR valve”. In the case of the loop, the instruction opening degree Vet1 of the EGR valve 5a is set, and in the case of feedback, the instruction opening degree Vet2 of the EGR valve 5a is set.
なお、排気バイパス弁7dへの開度データに基づいて補正する場合には、図2に示すように、排気バイパス弁7dの指示開度データVbtと、エンジン回転数Neと燃料噴射量Qから「EGR弁の弁開度の補正データ」のゲインマップM2を参照して得られた補正量の大きさと、エンジン回転数Neと燃料噴射量Qから「EGR弁の弁開度の補正データ」の時定数マップM3を参照して得られた補正量を減衰させるための時定数とを高域通過フィルタを持つ制御回路に入れる。この高域通過フィルタを使用することにより、排気バイパス弁7dの開閉のタイミングを検出することが容易にできる。
When correction is made based on the opening degree data to the
この制御回路で処理したデータに基づいて、EGR弁5aの補正(補正量の大きさ(ゲイン)と減衰の程度(時定数))をする制御を行うようにすると、排気バイパス弁7aの開閉指示データにより、補正量の大きさ(ゲイン)に従ったEGR弁5aの弁開度にする制御を開始でき、減衰の程度(時定数)に従って、その後の時間経過と共にEGR弁5aを元の弁開度に戻していく制御ができる。
Based on the data processed by the control circuit, if the control for correcting the EGR valve 5a (the magnitude of the correction amount (gain) and the degree of attenuation (time constant)) is performed, an instruction to open / close the
このEGR弁5aの弁開度の補正量の大きさ(ゲイン)や減衰時間(時定数)は、内燃機関1の運転状態に応じて調整するが、この調整量(ゲインと時定数)の算出はエンジン回転数Neと燃料噴射量QからゲインマップM2と時定数マップM3をそれぞれ参照して行う。 The magnitude (gain) and the decay time (time constant) of the correction amount of the valve opening degree of the EGR valve 5a are adjusted according to the operating state of the internal combustion engine 1, but the adjustment amount (gain and time constant) is calculated. Is performed by referring to the gain map M2 and the time constant map M3 from the engine speed Ne and the fuel injection amount Q, respectively.
この排気バイパス弁7dの開閉時のEGR弁5aの弁開度の補正は、EGR弁5aを吸入空気量に基づいてフィードバックにより制御している場合にも有効であり、この排気バイパス弁の開閉操作に連動させた補正をフィードフォワード量として加えることで効果的に作用する。
The correction of the valve opening degree of the EGR valve 5a when the
また、図3に示す場合では、排気バイパス弁7dへの開閉指示動作を検出したら、予め設定しておいたEGR補正動作パターンのデータテーブルM4によりEGR弁5aの開度を補正する。補正パターンの振幅は、エンジン回転数Neと燃料噴射量Qに基づいてゲインマップM2から得られた補正ゲインにより決定する。決定した補正パターンは、EGR弁開度マップM1データに加算され、EGR弁5aの弁開度制御に使用される。
In the case shown in FIG. 3, when the opening / closing instruction operation to the
このような構成することで、予め決定した補正動作のパターンに基づいてEGR弁5aの弁開度の補正動作を、比較的容易に行うことができるようになる。 With such a configuration, the correction operation of the valve opening degree of the EGR valve 5a can be performed relatively easily based on a predetermined correction operation pattern.
次に、上記のEGR弁の補正制御を行わない場合と行った場合の実験結果について説明する。図4に示すように、EGR弁5aを補正制御した場合(実線A)には、補正制御しない場合(点線B)に比べて、吸入空気量の変動量が小さくなっていることが分かる。 Next, experimental results when the EGR valve correction control is not performed and when it is performed will be described. As shown in FIG. 4, it can be seen that when the EGR valve 5a is corrected (solid line A), the amount of fluctuation in the intake air amount is smaller than when the correction control is not performed (dotted line B).
従って、上記の構成の内燃機関1及びその制御方法によれば、EGR弁5aの補正による制御により、排気バイパス弁7dを開くときには、吸入空気量の増加を抑え、排気バイパス弁7dを閉じるときには、吸入空気量の減少を抑えることで、排気バイパス弁7dの開閉操作の際における内燃機関1の排気側の圧力の急激な変化に伴って生じる吸入空気量の変動を効果的に抑制することができる。また、この吸入空気量の変動は、排気ガスの制御や内燃機関1の出力の制御における外乱となるが、この外乱を小さくすることができる。
Therefore, according to the internal combustion engine 1 and the control method thereof configured as described above, when the
また、EGR制御にフィードバック制御を用いている場合でも、その制御特性に影響を与えることなく、過給機切替え時の一時的な変動に対してのみEGR弁5aの制御量に補正を与えて操作することで、効果的に吸入空気量の変動を抑制することができる。 Further, even when feedback control is used for EGR control, the control amount of the EGR valve 5a is corrected and corrected only for temporary fluctuations at the time of turbocharger switching without affecting the control characteristics. By doing so, fluctuations in the intake air amount can be effectively suppressed.
本発明の多段過給システム内燃機関及びその制御方法によれば、シーケンシャルタイプの多段過給システム内燃機関において、高圧段タービンをバイパスする排気バイパス通路に設けた排気バイパス弁の開閉操作の際に、内燃機関の排気側の圧力の急激な変化に伴って生じる吸入空気量の変動を抑制することができ、この吸入空気量の変動を抑制することにより、排気ガスの制御や内燃機関の出力の制御における外乱を小さくすることができるので、自動車搭載の内燃機関などに利用することができる。 According to the multistage supercharging system internal combustion engine of the present invention and the control method thereof, in the sequential type multistage supercharging system internal combustion engine, when the exhaust bypass valve provided in the exhaust bypass passage for bypassing the high pressure turbine is opened and closed, It is possible to suppress fluctuations in the intake air amount caused by a sudden change in the pressure on the exhaust side of the internal combustion engine. By suppressing the fluctuations in the intake air amount, control of exhaust gas and output of the internal combustion engine Therefore, it can be used for an internal combustion engine mounted on an automobile.
1 過給システム内燃機関
2 エンジン本体(E)
5a EGR弁
7b 高圧段タービン
7c 排気バイパス通路
7d 排気バイパス弁
8 制御装置(ECU)
Ne エンジン回転数
M1 「EGR弁の弁開度データ」のマップ
M2 「EGR弁の弁開度の補正データ」のゲインマップ
M3 「EGR弁の弁開度の補正データ」の時定数マップ
M4 「EGR弁補正動作パターン」のデータテーブル
Q 燃料噴射量
Vbt 排気バイパス弁への指示開度
Vet1,Vet2 EGR弁の指示開度
1 Supercharging System
Ne Engine speed M1 “EGR valve opening data” map M2 “EGR valve opening correction data” gain map M3 “EGR valve opening correction data” time constant map M4 “EGR Data table of “valve correction operation pattern” Q Fuel injection amount Vbt Indication opening to exhaust bypass valve Vet1, Vet2 Indication opening of EGR valve
Claims (6)
Priority Applications (1)
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