JP2012132423A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
ターボチャージャを備えた内燃機関において吸気圧力(過給圧)が規定値以上になることを防止するため、タービンの上流側と下流側とを連通するバイパス通路と、このバイパス通路を開閉するバイパス弁とを設け、吸気圧力が規定値以上になった場合にバイパス弁が開くように構成する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In order to prevent the intake pressure (supercharging pressure) from exceeding a specified value in an internal combustion engine equipped with a turbocharger, a bypass passage that connects the upstream side and the downstream side of the turbine, and a bypass valve that opens and closes the bypass passage And a technique is known in which a bypass valve is opened when the intake pressure exceeds a specified value (see, for example, Patent Document 1).
排気エネルギーの上昇に伴い、過給による吸気圧力も上昇する。しかしながら、高回転高負荷域のように、排気ガスのボリュームが過大になる条件では、排気圧力が吸気圧力を超えてしまう領域が存在する。この領域では、吸気行程時に、排気弁が排気圧力に押されて開いてしまう可能性がある。吸気行程時に排気弁が開くと、排気ガスが筒内の新気に混入し、機関出力の低下やドライバビリティの悪化を引き起こす。 As the exhaust energy increases, the intake pressure due to supercharging also increases. However, there is a region where the exhaust pressure exceeds the intake pressure under a condition where the volume of the exhaust gas is excessive, such as in a high rotation high load region. In this region, during the intake stroke, the exhaust valve may be pushed by the exhaust pressure and open. If the exhaust valve opens during the intake stroke, the exhaust gas mixes into the fresh air in the cylinder, causing a reduction in engine output and drivability.
上述したように、吸気行程時に排気弁が開くかどうかは、吸気圧力だけでは判断できない。このため、上記従来の技術のように、吸気圧力が規定値以上になった場合にバイパス弁が開くようにするだけでは、吸気行程時に排気弁が開くことを確実に防止することはできない。また、排気弁のバルブスプリングの力を大きくすれば、吸気行程時に排気弁が開くことを抑制することができる。しかしながら、バルブスプリングの力を大きくすると、カムシャフトを駆動するために必要なエネルギーが増大するため、燃費の悪化を招来する。 As described above, whether or not the exhaust valve opens during the intake stroke cannot be determined only by the intake pressure. For this reason, it is not possible to reliably prevent the exhaust valve from being opened during the intake stroke only by opening the bypass valve when the intake pressure exceeds a specified value as in the conventional technique. Further, if the force of the valve spring of the exhaust valve is increased, the exhaust valve can be prevented from opening during the intake stroke. However, when the force of the valve spring is increased, energy required for driving the camshaft increases, resulting in deterioration of fuel consumption.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、排気圧力が吸気圧力を超える領域においても吸気行程時に排気弁が開くことを確実に防止することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a control device for an internal combustion engine that can reliably prevent an exhaust valve from opening during an intake stroke even in a region where the exhaust pressure exceeds the intake pressure. The purpose is to provide.
第1の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の排気通路に配置されたタービンと吸気通路に配置されたコンプレッサとを有するターボチャージャと、
前記タービンの上流側の排気通路と下流側の排気通路とを連通するバイパス通路と、
前記バイパス通路を開閉するバイパス弁と、
前記内燃機関の排気圧力を取得する排気圧力取得手段と、
前記内燃機関の吸気圧力を取得する吸気圧力取得手段と、
前記排気圧力取得手段により取得された排気圧力と、前記吸気圧力取得手段により取得された吸気圧力とに基づいて、吸気行程時に排気弁が開く可能性の有無を判定する判定手段と、
前記判定手段により前記可能性が有ると判定された場合に、前記バイパス弁の開度を増大させるバイパス弁制御手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first invention is a control device for an internal combustion engine,
A turbocharger having a turbine disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine and a compressor disposed in an intake passage;
A bypass passage communicating the upstream exhaust passage and the downstream exhaust passage of the turbine;
A bypass valve for opening and closing the bypass passage;
Exhaust pressure acquisition means for acquiring the exhaust pressure of the internal combustion engine;
Intake pressure acquisition means for acquiring the intake pressure of the internal combustion engine;
A determination unit that determines whether or not the exhaust valve may open during an intake stroke based on the exhaust pressure acquired by the exhaust pressure acquisition unit and the intake pressure acquired by the intake pressure acquisition unit;
A bypass valve control means for increasing the opening of the bypass valve when the determination means determines that the possibility exists;
It is characterized by providing.
また、第2の発明は、第1の発明において、
前記判定手段は、前記排気圧力取得手段により取得された排気圧力から前記吸気圧力取得手段により取得された吸気圧力を減じた値が、所定値より大きい場合に、前記可能性が有ると判定することを特徴とする。
The second invention is the first invention, wherein
The determination means determines that the possibility exists when a value obtained by subtracting the intake pressure acquired by the intake pressure acquisition means from the exhaust pressure acquired by the exhaust pressure acquisition means is larger than a predetermined value. It is characterized by.
また、第3の発明は、第1または第2の発明において、
前記バイパス弁制御手段は、前記排気圧力取得手段により取得された排気圧力から前記吸気圧力取得手段により取得された吸気圧力を減じた値に基づいて、前記バイパス弁の開度を制御することを特徴とする。
The third invention is the first or second invention, wherein
The bypass valve control means controls the opening degree of the bypass valve based on a value obtained by subtracting the intake pressure acquired by the intake pressure acquisition means from the exhaust pressure acquired by the exhaust pressure acquisition means. And
また、第4の発明は、第3の発明において、
前記バイパス弁制御手段は、排気圧力と吸気圧力との差圧が前記排気弁に及ぼす開弁方向の力が前記排気弁を閉弁方向に付勢するバルブスプリングの力以下となるように前記バイパス弁の開度を制御することを特徴とする。
Moreover, 4th invention is set in 3rd invention,
The bypass valve control means is configured so that a force in a valve opening direction exerted on the exhaust valve by a differential pressure between an exhaust pressure and an intake pressure is equal to or less than a force of a valve spring that biases the exhaust valve in a valve closing direction. The opening degree of the valve is controlled.
また、第5の発明は、第1乃至第4の発明の何れかにおいて、
前記内燃機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段を備え、
前記排気圧力取得手段は、排気行程において前記筒内圧検出手段により検出される圧力に基づいて前記排気圧力を取得し、
前記吸気圧力取得手段は、吸気行程において前記筒内圧検出手段により検出される圧力に基づいて前記吸気圧力を取得することを特徴とする。
According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions,
In-cylinder pressure detecting means for detecting the in-cylinder pressure of the internal combustion engine,
The exhaust pressure acquisition means acquires the exhaust pressure based on the pressure detected by the in-cylinder pressure detection means in an exhaust stroke;
The intake pressure acquisition means acquires the intake pressure based on a pressure detected by the in-cylinder pressure detection means in an intake stroke.
第1の発明によれば、吸気行程時に排気弁が開く可能性がある場合には、バイパス弁の開度を増大させることにより、排気圧力を低下させることができる。このため、排気圧力が吸気圧力を超える領域においても、吸気行程時に排気弁が開くことを確実に防止することができる。特に、排気弁のバルブスプリング力を増大することなしに、上記効果が得られる。このため、排気弁を作動させるカムシャフトを駆動するために必要なエネルギーを抑制することができ、燃費の悪化を防止することができる。更に、吸気行程時に排気弁が開く可能性があるかどうかを判定した上でバイパス弁を開くので、バイパス弁を必要以上に開くことがない。このため、バイパス通路から排気エネルギーが無駄に捨てられることを抑制することができる。 According to the first invention, when there is a possibility that the exhaust valve opens during the intake stroke, the exhaust pressure can be lowered by increasing the opening of the bypass valve. For this reason, even in a region where the exhaust pressure exceeds the intake pressure, it is possible to reliably prevent the exhaust valve from opening during the intake stroke. In particular, the above effect can be obtained without increasing the valve spring force of the exhaust valve. For this reason, energy required to drive the camshaft that operates the exhaust valve can be suppressed, and deterioration of fuel consumption can be prevented. Further, since the bypass valve is opened after determining whether or not the exhaust valve may open during the intake stroke, the bypass valve is not opened more than necessary. For this reason, it is possible to suppress wasteful exhaust energy from the bypass passage.
第2の発明によれば、吸気行程時に排気弁が開く可能性の有無を精度良く判定することができる。 According to the second invention, it is possible to accurately determine whether or not the exhaust valve is likely to open during the intake stroke.
第3の発明によれば、バイパス弁を開く際に、バイパス弁の開度をより適切な開度に制御することができる。このため、吸気行程時に排気弁が開くことをより確実に防止することができ、且つ、バイパス弁を必要以上に開くことによる排気エネルギーの無駄を抑制することができる。 According to 3rd invention, when opening a bypass valve, the opening degree of a bypass valve can be controlled to a more suitable opening degree. For this reason, it can prevent more reliably that an exhaust valve opens at the time of an intake stroke, and can suppress the waste of exhaust energy by opening a bypass valve more than necessary.
第4の発明によれば、バイパス弁を開く際に、バイパス弁の開度をより適切な開度に制御することができる。このため、吸気行程時に排気弁が開くことをより確実に防止することができ、且つ、バイパス弁を必要以上に開くことによる排気エネルギーの無駄をより確実に抑制することができる。 According to 4th invention, when opening a bypass valve, the opening degree of a bypass valve can be controlled to a more suitable opening degree. For this reason, it is possible to more reliably prevent the exhaust valve from being opened during the intake stroke, and it is possible to more reliably suppress waste of exhaust energy caused by opening the bypass valve more than necessary.
第5の発明によれば、筒内圧検出手段によって排気圧力および吸気圧力の双方を計測することができるので、システム構成の簡素化が図れる。 According to the fifth aspect, since both the exhaust pressure and the intake pressure can be measured by the in-cylinder pressure detecting means, the system configuration can be simplified.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための図である。図1に示すように、本発明の実施の形態1のシステムは、内燃機関10を備えている。本実施形態の内燃機関10は、火花点火式のものであるが、本発明は圧縮着火式の内燃機関にも適用可能である。内燃機関10の気筒数および気筒配置は特に限定されない。図1には、一つの気筒のみが代表して描かれている。
FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the system according to the first embodiment of the present invention includes an
内燃機関10の各気筒には、ピストン12と、吸気弁14と、排気弁16と、点火プラグ18と、燃料インジェクタ20とが設けられている。また、各気筒には、吸気通路22と排気通路24とが接続されている。なお、図示の構成では、燃料インジェクタ20は、筒内(燃焼室内)に直接に燃料を噴射するように設けられているが、本発明は、吸気ポート内に燃料を噴射する内燃機関、あるいは筒内噴射と吸気ポート内噴射とを併用する内燃機関にも適用可能である。
Each cylinder of the
内燃機関10は、ターボチャージャ26を有している。ターボチャージャ26は、コンプレッサ26aとタービン26bとを有している。コンプレッサ26aは、吸気通路22の途中に配置されており、タービン26bは、排気通路24の途中に配置されている。
The
コンプレッサ26aより上流側の吸気通路22には、エアクリーナ28と、吸入空気量を検出するエアフローメータ30とが設置されている。コンプレッサ26aより下流側の吸気通路22には、インタークーラ32と、スロットル弁34とが設けられている。
An
タービン26bの近傍には、タービン26bの上流側の排気通路24と下流側の排気通路24とを連通するバイパス通路38と、このバイパス通路38を開閉することのできるバイパス弁40(ウェイストゲート弁)とが設置されている。バイパス弁40は、アクチュエータにより開閉駆動される電子制御式のバルブである。バイパス弁40が開くと、排気ガスの一部は、タービン26bを通らずにバイパス通路38を通って流れる。タービン26bより下流側の排気通路24には、排気ガスを浄化する触媒42が設置されている。
In the vicinity of the turbine 26b, a
本実施形態のシステムは、内燃機関10のクランク軸の回転角度を検出するクランク角センサ44と、筒内圧を検出する筒内圧センサ46と、内燃機関10の運転状態を制御するECU(Electronic Control Unit)50とを備えている。ECU50には、上述した各種のセンサおよびアクチュエータが電気的に接続されている。
The system of this embodiment includes a
ECU50は、各センサにより検出した情報に基いて各アクチュエータを駆動することにより、内燃機関10の運転を制御する。例えば、クランク角センサ44により検出される機関回転速度とエアフローメータ30により検出される吸入空気量とに基いて燃料噴射量を算出し、クランク角に基いて燃料噴射時期、点火時期等を決定した後に、燃料インジェクタ20および点火プラグ18を駆動する。
The
内燃機関10の運転領域には、タービン26bの上流側の排気圧力が、コンプレッサ26a(スロットル弁34)の下流側の吸気圧力(過給圧)を超える領域(例えば高回転高負荷域)が存在する。この領域においては、吸気行程時に、排気弁16が排気圧力に押されて開いてしまう可能性がある。吸気行程時に排気弁16が開くと、排気ガスが筒内の新気に混入し、機関出力の低下やドライバビリティの悪化を引き起こす。
In the operating region of the
そこで、本実施形態では、吸気行程時に、排気弁16が排気圧力に押されて開いてしまうことを確実に防止するために、以下のような制御を行うこととした。吸気行程時、排気弁16の排気ポート側の面には排気圧力が作用し、排気弁16の燃焼室側の面には吸気圧力が作用する。このため、排気圧力が吸気圧力より高い領域では、排気圧力と吸気圧力との差圧に排気弁16の面積を乗じた力が開弁方向に作用する。この開弁方向の力が、排気弁16を閉弁方向に付勢するバルブスプリング36の力より大きくなると、排気弁16が開いてしまう。そこで、本実施形態では、筒内圧センサ46を用いて排気圧力および吸気圧力をそれぞれ検出することによって排気弁16に作用する開弁方向の力を推定し、この開弁方向の力がバルブスプリング36の付勢力より大きい場合には、バイパス弁40を開くこととした。バイパス弁40を開くことにより、排気ガスの一部がタービン26bをバイパスし、排気圧力が低下する。このため、吸気行程時に排気弁16に作用する開弁方向の力を、バルブスプリング36による閉弁方向の力以下に低下させることができる。
Therefore, in the present embodiment, the following control is performed in order to reliably prevent the exhaust valve 16 from being opened due to the exhaust pressure during the intake stroke. During the intake stroke, the exhaust pressure acts on the surface of the exhaust valve 16 on the exhaust port side, and the intake pressure acts on the surface of the exhaust valve 16 on the combustion chamber side. Therefore, in a region where the exhaust pressure is higher than the intake pressure, a force obtained by multiplying the differential pressure between the exhaust pressure and the intake pressure by the area of the exhaust valve 16 acts in the valve opening direction. When the force in the valve opening direction becomes larger than the force of the
図2は、上記の機能を実現するために本実施形態においてECU50が実行するルーチンのフローチャートである。なお、本ルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行されるものとする。図2に示すルーチンによれば、まず、排気圧力Pexが計測される(ステップ100)。本実施形態では、筒内圧センサ46により排気圧力Pexを計測する。図3は、筒内圧とクランク角との関係を模式的に示す図である。図3に示すように、筒内圧は、クランク角に応じて変化する。排気行程時には、排気弁16が開いているので、筒内圧は排気圧力に等しくなる。したがって、このステップ100では、排気行程時に筒内圧センサ46で検出される圧力を排気圧力Pexとして取得する。なお、実際の筒内圧は排気行程において図3のように完全に一定とはならないが、その場合には、例えば、排気行程の所定クランク角度での筒内圧、あるいは所定クランク角度範囲での平均筒内圧を排気圧力Pexとすればよい。
FIG. 2 is a flowchart of a routine executed by the
続いて、吸気圧力Pinが計測される(ステップ102)。吸気行程時には、吸気弁14が開いているので、筒内圧は吸気圧力に等しくなる。したがって、このステップ100では、吸気行程時に筒内圧センサ46で検出される圧力を吸気圧力Pinとして取得する。なお、実際の筒内圧は吸気行程において図3のように完全に一定とはならないが、その場合には、例えば、吸気行程の所定クランク角度での筒内圧、あるいは所定クランク角度範囲での平均筒内圧を吸気圧力Pinとすればよい。
Subsequently, the intake pressure Pin is measured (step 102). During the intake stroke, since the intake valve 14 is open, the in-cylinder pressure becomes equal to the intake pressure. Therefore, in this
次いで、上記ステップ100で取得された排気圧力Pexと、上記ステップ102で取得された吸気圧力Pinとの差圧ΔPが算出される(ステップ104)。すなわち、ΔP=Pex−Pinである。続いて、この差圧ΔPに排気弁16の面積を乗じた値Fが算出される(ステップ106)。このFの値が、排気弁16に作用する開弁方向の力に相当する。なお、排気弁16の面積とは、排気弁16の有効面積(流路断面積)のことであり、設計値から求めることができ、ECU50に予め記憶されている。
Next, a differential pressure ΔP between the exhaust pressure Pex acquired in
続いて、上記ステップ106で算出された開弁方向の力Fの値と、バルブスプリング36による閉弁方向の力とが比較される(ステップ108)。バルブスプリング36による閉弁方向の力とは、排気弁16が閉じた状態でバルブスプリング36が排気弁16に及ぼす閉弁方向への付勢力のことであり、設計値から求めることができ、ECU50に予め記憶されている。
Subsequently, the value of the force F in the valve opening direction calculated in
上記ステップ108において、開弁方向の力Fがバルブスプリング36による閉弁方向の力を超えている場合には、吸気行程時に排気弁16が開く可能性があると判断できる。この場合には、バイパス弁40を開く処理が実行される(ステップ110)。これにより、排気圧力が低下するので、吸気行程時に排気弁16に作用する開弁方向の力が低下する。このため、吸気行程時に排気弁16が開くことを確実に防止することができる。
In
一方、上記ステップ108において、開弁方向の力Fがバルブスプリング36による閉弁方向の力以下であった場合には、吸気行程時に排気弁16が開く可能性はないと判断できる。この場合には、バイパス弁40を開く必要はないので、バイパス弁40は閉とされる(ステップ112)。
On the other hand, in
以上説明したような本実施形態の制御よれば、吸気行程時に排気弁16が開くことを確実に防止することができる。このため、排気ガスが筒内の新気に混入することによる機関出力の低下やドライバビリティの悪化などの弊害を確実に回避することができる。また、排気弁16のバルブスプリング力を増大することなしに、上記効果が得られる。このため、排気弁16を作動させるカムシャフトを駆動するために必要なエネルギーを抑制することができ、燃費の悪化を防止することができる。更に、吸気行程時に排気弁16が開く可能性があるかどうかを精度良く判定することができ、その可能性がある場合にのみバイパス弁40を開くので、バイパス弁40を必要以上に開くことがない。このため、バイパス通路38から排気エネルギーが無駄に捨てられることを抑制することができる。
According to the control of this embodiment as described above, it is possible to reliably prevent the exhaust valve 16 from opening during the intake stroke. For this reason, adverse effects such as a decrease in engine output and a deterioration in drivability due to the exhaust gas mixed into the fresh air in the cylinder can be reliably avoided. Further, the above effect can be obtained without increasing the valve spring force of the exhaust valve 16. For this reason, the energy required to drive the camshaft that operates the exhaust valve 16 can be suppressed, and deterioration of fuel consumption can be prevented. Further, it is possible to accurately determine whether or not the exhaust valve 16 is likely to open during the intake stroke, and the
なお、上記ステップ110においてバイパス弁40を開く際には、上記ステップ100で取得された排気圧力Pexと上記ステップ102で取得された吸気圧力Pinとの差圧ΔPに基づいて、バイパス弁40の開度を次のように制御するようにしてもよい。図4は、上記ステップ110においてバイパス弁40を開く際のバイパス弁40の開度の算出方法を示すルーチンのフローチャートである。図4に示すルーチンによれば、まず、排気圧力と吸気圧力との目標差圧ΔPtgが算出される(ステップ200)。この目標差圧ΔPtgは、バルブスプリング36による閉弁方向の力を排気弁16の面積で除した値として算出される。あるいは、目標差圧ΔPtgの値そのものをECU50に予め記憶しておいてもよい。バイパス弁40を開いた後の排気圧力と吸気圧力との差圧がこの目標差圧ΔPtg以下になれば、吸気行程時に排気弁16が開く可能性をなくすことができる。このため、後述するように、本ルーチンでは、バイパス弁40を開いた後の排気圧力と吸気圧力との差圧がこの目標差圧ΔPtgと等しくなるようにバイパス弁40の目標開度WGtgを算出する。
When the
上記ステップ200の処理に続いて、排気圧力Pexと吸気圧力Pinとの差圧ΔPと、目標差圧ΔPtgとの偏差Pdeltaが算出される(ステップ202)。すなわち、Pdelta=ΔP−ΔPtgである。バイパス弁40を開くことによって排気圧力をこのPdeltaだけ低下させれば、排気圧力と吸気圧力との差圧を目標差圧ΔPtgに等しくすることができる。そこで、上記ステップ202の処理に続いて、排気圧力をPdeltaだけ低下させるために必要な、バイパス弁40を通過させるべき目標排気ガス質量Mextgが、気体の状態方程式に基づく次式により算出される(ステップ204)。
Mextg=(Pdelta・V)/(R・Tex) ・・・(1)
Subsequent to the process of
Mextg = (Pdelta · V) / (R · Tex) (1)
上記(1)式中、Vは、タービン26bの上流側の排気通路24の容積である。Rは、気体定数であり、排気ガスの組成によって定まる。このVおよびRは、ECU50に予め記憶されている。Texは、排気ガス温度である。排気ガス温度Texを求める方法は、例えば、機関回転速度、機関負荷等のマップとして排気ガス温度Texの情報を予めECU50に記憶しておけばよい。あるいは、筒内圧センサ46で検出される筒内圧から算出される排気ガスの内部エネルギーに基づいて熱力学上の関係式に従い排気ガス温度Texを算出するようにしてもよい。
In the above equation (1), V is the volume of the
続いて、上記ステップ204で算出されたバイパス弁40の目標通過排気ガス質量Mextgを実現するために必要なバイパス弁40の開口面積Stgが算出される(ステップ206)。バイパス弁40の開口面積Sと、バイパス弁40を通過する排気ガスの質量mとの関係は、次式で表すことができる。
m=S・φ・ρ ・・・(2)
Subsequently, the opening area Stg of the
m = S · φ · ρ (2)
上記(2)式中、ρは、排気ガスの密度であり、ECU50に予め記憶されている。φは、機関回転速度、機関負荷等に応じて変化する変数であり、マップとしてECU50に予め記憶されている。このステップ206では、上記ステップ204で算出された目標通過排気ガス質量Mextgを上記(2)式に代入した式、すなわち次式とによってバイパス弁40の目標開口面積Stgが算出される。
Stg=Mextg/(φ・ρ) ・・・(3)
In the above equation (2), ρ is the density of the exhaust gas, and is stored in the
Stg = Mextg / (φ · ρ) (3)
バイパス弁40の開度と開口面積との関係は、幾何学的に定まるものであり、マップとしてECU50に予め記憶されている。したがって、そのマップと、上記ステップ206で算出された目標開口面積Stgとを照合することにより、目標通過排気ガス質量Mextgを実現するために必要なバイパス弁40の目標開度WGtgを算出することができる(ステップ208)。そして、バイパス弁40の実際の開度がその目標開度WGtgとなるように制御される。
The relationship between the opening degree of the
以上説明した図4のルーチンの処理によれば、図2のステップ110においてバイパス弁40を開く際に、バイパス弁40の開度を過不足のない最適な開度に制御することができる。このため、吸気行程時に排気弁16が開くことをより確実に防止することができ、且つ、バイパス弁40を必要以上に開くことによる排気エネルギーの無駄をより確実に抑制することができる。
According to the processing of the routine of FIG. 4 described above, when opening the
なお、本実施形態のシステムにおいては、通常運転時における制御として、バイパス弁40の開度を、機関回転速度、機関負荷等に応じて予め設定されたマップにより制御してもよい。その場合には、上記ステップ110または112において、バイパス弁40がマップに基づく制御によって元々開いている場合がある。その場合には、次のように制御すればよい。上記ステップ110において、バイパス弁40が元々開いている場合には、その開度を現状の開度より増大させる処理を行うようにすればよい。これにより、排気圧力が低下するので、吸気行程時に排気弁16が開くことを確実に防止することができる。また、上記ステップ112において、バイパス弁40が元々開いていた場合には、現状の開度を維持するように制御すればよい。
In the system of the present embodiment, as control during normal operation, the opening degree of the
また、本実施形態では、排気圧力Pexおよび吸気圧力Pinを筒内圧センサ46によって検出するようにしてるが、本発明において排気圧力Pexおよび吸気圧力Pinの検出方法は筒内圧センサ46を用いた方法に限定されるものではない。例えば、コンプレッサ26aの下流側の吸気通路22に設けた吸気圧力センサ(過給圧センサ)によって吸気圧力Pinを検出したり、ターボチャージャ26の回転速度を検出するセンサを設け、ターボチャージャ26の回転速度(=コンプレッサ26aの回転速度)から吸気圧力Pinを推定するようにしてもよい。排気圧力Pexについては、排気通路24に設けた排気温度センサで検出される排気温度や、ターボチャージャ26の回転速度(=タービン26bの回転速度)などに基づいて排気圧力Pexを推定するようにしてもよい。
In this embodiment, the exhaust pressure Pex and the intake pressure Pin are detected by the in-
上述した実施の形態1においては、バルブスプリング36による閉弁方向の力を排気弁16の面積で除した値が前記第2の発明における「所定値」に相当している。「ECU50が、上記ステップ100の処理を実行することにより前記第1の発明における「排気圧力取得手段」が、上記ステップ102の処理を実行することにより前記第1の発明における「吸気圧力取得手段」が、上記ステップ104〜108の処理を実行することにより前記第1および第2の発明における「判定手段」が、上記ステップ110の処理を実行することにより前記第1の発明における「バイパス弁制御手段」が、図4のルーチンの処理を実行することにより前記第3および第4の発明における「バイパス弁制御手段」が、それぞれ実現されている。
In the first embodiment described above, the value obtained by dividing the valve closing force by the
10 内燃機関
12 ピストン
14 吸気弁
16 排気弁
18 点火プラグ
20 燃料インジェクタ
22 吸気通路
24 排気通路
26 ターボチャージャ
26a コンプレッサ
26b タービン
34 スロットル弁
36 バルブスプリング
38 バイパス通路
40 バイパス弁
46 筒内圧センサ
50 ECU
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記タービンの上流側の排気通路と下流側の排気通路とを連通するバイパス通路と、
前記バイパス通路を開閉するバイパス弁と、
前記内燃機関の排気圧力を取得する排気圧力取得手段と、
前記内燃機関の吸気圧力を取得する吸気圧力取得手段と、
前記排気圧力取得手段により取得された排気圧力と、前記吸気圧力取得手段により取得された吸気圧力とに基づいて、吸気行程時に排気弁が開く可能性の有無を判定する判定手段と、
前記判定手段により前記可能性が有ると判定された場合に、前記バイパス弁の開度を増大させるバイパス弁制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 A turbocharger having a turbine disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine and a compressor disposed in an intake passage;
A bypass passage communicating the upstream exhaust passage and the downstream exhaust passage of the turbine;
A bypass valve for opening and closing the bypass passage;
Exhaust pressure acquisition means for acquiring the exhaust pressure of the internal combustion engine;
Intake pressure acquisition means for acquiring the intake pressure of the internal combustion engine;
A determination unit that determines whether or not the exhaust valve may open during an intake stroke based on the exhaust pressure acquired by the exhaust pressure acquisition unit and the intake pressure acquired by the intake pressure acquisition unit;
A bypass valve control means for increasing the opening of the bypass valve when the determination means determines that the possibility exists;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
前記排気圧力取得手段は、排気行程において前記筒内圧検出手段により検出される圧力に基づいて前記排気圧力を取得し、
前記吸気圧力取得手段は、吸気行程において前記筒内圧検出手段により検出される圧力に基づいて前記吸気圧力を取得することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。 In-cylinder pressure detecting means for detecting the in-cylinder pressure of the internal combustion engine,
The exhaust pressure acquisition means acquires the exhaust pressure based on the pressure detected by the in-cylinder pressure detection means in an exhaust stroke;
The control of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the intake pressure acquisition means acquires the intake pressure based on a pressure detected by the in-cylinder pressure detection means in an intake stroke. apparatus.
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