JP2013108475A - Operation control method of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such problems that, in an existing internal combustion engine in which two turbochargers are arranged in series, when the drive torque thereof is required to be boosted, the power boost may be temporarily interrupted.SOLUTION: An operation control method of an internal combustion engine includes: a first turbocharger 23; a second turbocharger 24 arranged upstream of an exhaust path 22 relative to the first turbocharger 23 in series with the first turbocharger and mainly used in a low revolution region of an engine 10; a first on-off valve 36 for opening and closing a first bypass path 35 that bypasses an exhaust turbine 23e of the first turbocharger 23; and a third on-off valve 31 for opening and closing a third bypass path 30 that bypasses an air-intake turbine 24i of the second turbocharger 24. The operation control method closes the first on-off valve 36 to block the first bypass path 35, and then opens the third on-off valve 31 to open the third bypass path 30 when a request for boosting a drive torque relating to the engine 10 is issued.

Description

本発明は、第1のターボ過給機と、この第1のターボ過給機に対して直列に配された第2のターボ過給機とを具えた内燃機関の運転制御方法に関する。   The present invention relates to an operation control method for an internal combustion engine comprising a first turbocharger and a second turbocharger arranged in series with respect to the first turbocharger.

内燃機関の出力の向上を企図して複数のターボ過給機を組み込んだ内燃機関が特許文献1や特許文献2などで知られている。これらは何れも第1のターボ過給機と、この第1のターボ過給機よりも排気通路の上流側にこれと直列に配されて内燃機関の低回転領域にて主として用いられる第2のターボ過給機とを具えている。また、このような構成の場合、第1のターボ過給機の排気タービンを迂回する第1のバイパス通路を開閉するための第1の開閉弁や、第2のターボ過給機の排気タービンを迂回する第2のバイパス通路を開閉するための第2の開閉弁も一般的に具えている。   An internal combustion engine in which a plurality of turbochargers are incorporated in order to improve the output of the internal combustion engine is known from Patent Document 1 and Patent Document 2. Both of these are a first turbocharger and a second turbocharger which is arranged in series with the upstream side of the exhaust passage from the first turbocharger and used mainly in the low rotation region of the internal combustion engine. It has a turbocharger. In such a configuration, the first on-off valve for opening and closing the first bypass passage that bypasses the exhaust turbine of the first turbocharger and the exhaust turbine of the second turbocharger are provided. A second opening / closing valve for opening / closing a bypassing second bypass passage is also generally provided.

特許文献1には、車両が高回転かつ高負荷運転領域にある場合、第1の開閉弁を全閉状態に制御すると共に第2の開閉弁を全開状態に制御し、第1のターボ過給機を最大限に機能させるようにした技術が開示されている。   In Patent Document 1, when the vehicle is in a high-speed and high-load operation region, the first on-off valve is controlled to be fully closed and the second on-off valve is controlled to be fully open so that the first turbocharger A technique for maximizing the function of a machine is disclosed.

また、特許文献2には、車両が低回転かつ低負荷運転領域にあって、排気温を上昇させることが望まれる場合、第1の開閉弁を全閉状態に制御すると共に第2の開閉弁を全開状態に制御するようにした技術が開示されている。   Further, in Patent Document 2, when the vehicle is in a low rotation and low load operation region and it is desired to raise the exhaust gas temperature, the first on-off valve is controlled to be fully closed and the second on-off valve is controlled. A technique is disclosed in which is controlled to a fully open state.

特開2009−191667号公報JP 2009-191667 A 特開2010−203426号公報JP 2010-203426 A

特許文献1においては、第1の開閉弁の閉弁動作と第2の開閉弁の開弁動作とを同時に制御しているため、第1の開閉弁が全閉状態にならないうちに第2の開閉弁を介して第2のバイパス通路から第1のバイパス通路へと排気の一部が流入する可能性がある。この結果、一時的に内燃機関の出力が低下する、いわゆる息継ぎ現象が発生するおそれがある。   In Patent Document 1, since the valve closing operation of the first on-off valve and the valve opening operation of the second on-off valve are controlled simultaneously, the second on-going operation is performed before the first on-off valve is fully closed. There is a possibility that a part of the exhaust gas flows from the second bypass passage to the first bypass passage through the on-off valve. As a result, there is a risk that a so-called breathing phenomenon may occur in which the output of the internal combustion engine temporarily decreases.

特許文献2においては、車両が低回転かつ低負荷運転領域にあるにもかかわらず第1の開閉弁を全閉状態に制御すると共に第2の開閉弁を全開状態に制御しているため、すべての吸気が第1のターボ過給機の吸気タービンを通過することとなる。この結果、負圧が発生してタービン回転軸から潤滑油の吸い出しが起こり、潤滑油の消費が増大してしまう問題が生ずる。しかも、過給効率の悪い第1のターボ過給機の排気タービンに敢えて排気を導いているため、燃費も悪化してしまう問題があった。   In Patent Document 2, since the first on-off valve is controlled to be fully closed and the second on-off valve is controlled to be fully open despite the vehicle being in the low rotation and low load operation region, Will pass through the intake turbine of the first turbocharger. As a result, negative pressure is generated and the lubricating oil is sucked out from the turbine rotating shaft, resulting in a problem that consumption of the lubricating oil increases. In addition, since exhaust gas is intentionally guided to the exhaust turbine of the first turbocharger having poor supercharging efficiency, there is a problem that fuel efficiency is also deteriorated.

本発明の目的は、複数のターボ過給機が組み込まれた内燃機関において、出力の上昇と燃費の抑制とを両立させ得る内燃機関の運転制御方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an operation control method for an internal combustion engine that can achieve both an increase in output and suppression of fuel consumption in an internal combustion engine in which a plurality of turbochargers are incorporated.

本発明による内燃機関の運転制御方法は、第1のターボ過給機と、この第1のターボ過給機よりも排気通路の上流側にこれと直列に配されて内燃機関の低回転領域にて主として用いられる第2のターボ過給機と、前記第1のターボ過給機の排気タービンを迂回する第1のバイパス通路を開閉するための第1の開閉弁と、前記第2のターボ過給機の排気タービンを迂回する第2のバイパス通路を開閉するための第2の開閉弁と、前記第2のターボ過給機の吸気タービンを迂回する第3のバイパス通路を開閉するための第3の開閉弁とを具えた内燃機関の運転制御方法であって、内燃機関に関する駆動トルクの増大要求の有無を判定するステップと、内燃機関に関する駆動トルクの増大要求があった場合、前記第1の開閉弁を閉じて前記第1のバイパス通路を塞ぐステップと、前記第1の開閉弁を閉じて前記第1のバイパス通路を塞いだ後、前記第3の開閉弁を開いて前記第3のバイパス通路を開放するステップとを具えたことを特徴とするものである。   An operation control method for an internal combustion engine according to the present invention includes a first turbocharger and a first turbocharger arranged in series upstream of the first turbocharger in the exhaust passage and in a low rotation region of the internal combustion engine. A second turbocharger that is mainly used, a first on-off valve for opening and closing a first bypass passage that bypasses an exhaust turbine of the first turbocharger, and the second turbocharger. A second on-off valve for opening and closing a second bypass passage that bypasses the exhaust turbine of the charger, and a third bypass passage for opening and closing a third bypass passage that bypasses the intake turbine of the second turbocharger. 3. An operation control method for an internal combustion engine comprising three on-off valves, wherein when there is a request for increasing drive torque related to the internal combustion engine, and when there is a request for increase in drive torque related to the internal combustion engine, the first The first on-off valve is closed to A step of closing the pass passage, and a step of closing the first on-off valve to close the first bypass passage and then opening the third on-off valve to open the third bypass passage. It is characterized by this.

本発明によると、内燃機関に関する駆動トルクの増大要求があった場合、第1の開閉弁を閉じて第1のバイパス通路を塞ぎ、すべての排気が第1のターボ過給機の排気タービンへと導かれ、第1のターボ過給機による過給が始まる。次いで、第3の開閉弁を開いて第3のバイパス通路を開放し、第1のターボ過給機の吸気タービンにて過給された吸気が第3の開閉弁が配された第3のバイパス通路を通って内燃機関へと導かれる。   According to the present invention, when there is a request to increase the driving torque related to the internal combustion engine, the first on-off valve is closed to close the first bypass passage, and all the exhaust gas is transferred to the exhaust turbine of the first turbocharger. Then, supercharging by the first turbocharger is started. Next, the third on-off valve is opened to open the third bypass passage, and the third bypass where the intake air supercharged by the intake turbine of the first turbocharger is provided with the third on-off valve is arranged. It is led to the internal combustion engine through the passage.

本発明による内燃機関の運転制御方法において、第3の開閉弁を開いて第3のバイパス通路を開放した後、第2の開閉弁を開いて第2のバイパス通路を開放するステップをさらに具えることができる。   In the internal combustion engine operation control method according to the present invention, the method further includes the step of opening the third on-off valve to open the third bypass passage, and then opening the second on-off valve to open the second bypass passage. be able to.

また、第3の開閉弁の上流側および下流側の前記第3のバイパス通路の圧力を検出するステップをさらに具え、第3の開閉弁の上流側および下流側の第3のバイパス通路の圧力差が所定値以下の場合、第2の開閉弁を開いて第2のバイパス通路を開放するステップを実行することが好ましい。   Further, the method further comprises a step of detecting the pressure of the third bypass passage upstream and downstream of the third on-off valve, and the pressure difference between the third bypass passage upstream and downstream of the third on-off valve. When is less than or equal to a predetermined value, it is preferable to execute a step of opening the second on-off valve to open the second bypass passage.

第1のターボ過給機に連結されてこれを駆動し得る補助駆動モーターをさらに具え、第1の開閉弁を閉じて第1のバイパス通路を塞いだ後、補助駆動モーターを駆動して第1のターボ過給機の回転上昇を補助するステップをさらに具えることができる。この場合、第1の開閉弁を開いて第1のバイパス通路に排気を導くことによって第1のターボ過給機の過回転を抑制するステップと、この第1のターボ過給機の過回転を抑制するステップに先立って、補助駆動モーターに対する通電を停止するステップとをさらに具えることができる。   An auxiliary drive motor connected to the first turbocharger and capable of driving the turbocharger is further provided. After closing the first on-off valve and closing the first bypass passage, the auxiliary drive motor is driven to drive the first turbocharger. The method may further comprise assisting the increase in rotation of the turbocharger. In this case, the step of suppressing the overspeed of the first turbocharger by opening the first on-off valve and guiding the exhaust gas to the first bypass passage, and the overspeed of the first turbocharger are prevented. Prior to the suppressing step, a step of stopping energization of the auxiliary drive motor can be further included.

本発明の内燃機関の運転制御方法によると、内燃機関に関する駆動トルクの増大要求があった場合、第1のバイパス通路を塞いだ後、第3のバイパス通路を開放するようにしたので、排気をすべて第1の排気ターボ過給機の排気タービンへと導くことができる。この結果、過給圧の低下を抑制して過給のいわゆる息継ぎ現象を防止し、より自然な加速感を得ることができる。   According to the operation control method for an internal combustion engine of the present invention, when there is a request for increasing the drive torque related to the internal combustion engine, the first bypass passage is closed and then the third bypass passage is opened. All can be led to the exhaust turbine of the first exhaust turbocharger. As a result, a decrease in the supercharging pressure can be suppressed to prevent a so-called breathing phenomenon of supercharging, and a more natural acceleration feeling can be obtained.

第3のバイパス通路を開放した後、第2のバイパス通路を開放するようにした場合、第1のターボ過給機によって得られる過給圧が第3のバイパス通路へと導かれる結果、吸気のポンピングロスを低減して燃費の向上を図ることができる。   When the second bypass passage is opened after the third bypass passage is opened, the supercharging pressure obtained by the first turbocharger is guided to the third bypass passage, and as a result, Pumping loss can be reduced and fuel consumption can be improved.

第3の開閉弁の上流側および下流側の第3のバイパス通路の圧力差が所定値以下の場合、第2のバイパス通路を開放するステップを実行することにより、この第2のバイパス通路を開放するステップを確実に第3のバイパス通路を開放した後に行うことができる。   When the pressure difference between the third bypass passage on the upstream side and the downstream side of the third on-off valve is equal to or smaller than a predetermined value, the second bypass passage is opened by executing a step of opening the second bypass passage. The step of performing can be performed after the third bypass passage is reliably opened.

第1のバイパス通路を塞いだ後、補助駆動モーターを駆動して第1のターボ過給機の回転上昇を補助するようにした場合、第1のターボ過給機による過給圧の迅速な上昇を見込むことができる。   After the first bypass passage is closed, when the auxiliary drive motor is driven to assist the increase in rotation of the first turbocharger, the supercharging pressure is quickly increased by the first turbocharger. Can be expected.

第1のターボ過給機の過回転を抑制する際に、あらかじめ補助駆動モーターに対する通電を停止するようにした場合、無駄な電力消費を回避することができる。   When energizing the auxiliary drive motor is stopped in advance when suppressing the excessive rotation of the first turbocharger, useless power consumption can be avoided.

本発明の対象となる内燃機関の吸排気系を模式的に表す概念図である。1 is a conceptual diagram schematically showing an intake / exhaust system of an internal combustion engine that is a subject of the present invention. 第1および第2のターボ過給機に関する流量と圧力比と効率との関係を模式的に表すグラフである。It is a graph which represents typically the relationship between the flow volume regarding the 1st and 2nd turbocharger, a pressure ratio, and efficiency. 図1に示した実施形態における過給圧の制御手順を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the control procedure of the supercharging pressure in the embodiment shown in FIG. 図1に示した実施形態におけるアクセルペダルの開度と、第1および第2のターボ過給機のタービン軸回転速度と、吸気バイパス弁,第1排気バイパス弁,第2排気バイパス弁の開閉状態と、補助駆動モーターに対する通電のオン/オフとの関係を模式的に表すタイムチャートである。The opening degree of the accelerator pedal, the turbine shaft rotational speed of the first and second turbochargers, and the open / closed states of the intake bypass valve, the first exhaust bypass valve, and the second exhaust bypass valve in the embodiment shown in FIG. 4 is a time chart schematically showing a relationship between energization of the auxiliary drive motor and on / off. 図1に示した実施形態における過給圧の別な制御手順を表すフローチャートである。It is a flowchart showing another control procedure of the supercharging pressure in the embodiment shown in FIG.

本発明による運転制御方法をシーケンシャルタイプの2段式ターボ過給機が組み込まれた圧縮点火方式の内燃機関に対して応用した実施形態について、図1〜図4を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、本発明はこのような実施形態のみに限らず、要求される特性に応じてその構成を自由に変更することが可能である。例えば、ガソリンやアルコールまたはLNG(液化天然ガス)などを燃料としてこれを点火プラグにて着火させる火花点火式内燃機関に対しても本発明は有効である。   An embodiment in which the operation control method according to the present invention is applied to a compression ignition type internal combustion engine in which a sequential type two-stage turbocharger is incorporated will be described in detail with reference to FIGS. However, the present invention is not limited to such an embodiment, and the configuration can be freely changed according to required characteristics. For example, the present invention is also effective for a spark ignition type internal combustion engine in which gasoline, alcohol, LNG (liquefied natural gas) or the like is used as fuel and is ignited by a spark plug.

本実施形態におけるエンジンシステムの主要部を模式的に図1に示すが、吸排気のための動弁機構やスロットル弁およびEGR装置の他、エンジンの円滑な運転に必要なセンサー類の一部なども便宜的に省略している。   The main part of the engine system in the present embodiment is schematically shown in FIG. 1, but in addition to a valve operating mechanism for intake and exhaust, a throttle valve, and an EGR device, some of the sensors necessary for smooth operation of the engine, etc. Are also omitted for convenience.

本実施形態におけるエンジン10は、燃料である軽油を燃料噴射弁11から圧縮状態にある燃焼室12内に直接噴射することにより、自然着火させる圧縮点火式の多気筒(図示例では4気筒)内燃機関である。しかしながら、本発明の特性上、単気筒の内燃機関であってもかまわない。この燃料噴射弁11から燃焼室12内に供給される燃料量および噴射時期は、車両の運転状態に基づいてECU(Electronic Control Unit)15により制御される。ここで言う車両の運転状態は、クランク角センサー13によって検出されるエンジン10のクランク角位相や、運転者によるアクセルペダル14の踏み込み量などを含む。アクセルペダル14の踏み込み量は、アクセル開度センサー16によって検出され、その検出情報がECU15に出力される。本実施形態では、ECU15がアクセル開度センサー16からの検出情報に基づき、アクセルペダル14の踏み込み量の変化率、つまりアクセル開度の変化率αnを連続的に算出する。そして、これが正の所定値αRを越えた場合、エンジン10の駆動トルクの増大要求があると判断する。 The engine 10 in the present embodiment is a compression ignition type multi-cylinder (four cylinders in the illustrated example) internal combustion that spontaneously ignites by directly injecting light oil as fuel into the combustion chamber 12 in a compressed state from the fuel injection valve 11. Is an institution. However, a single cylinder internal combustion engine may be used due to the characteristics of the present invention. The amount of fuel from the fuel injection valve 11 is supplied into the combustion chamber 12 and the injection timing is controlled by the ECU (E lectronic C ontrol U nit ) 15 based on the operating state of the vehicle. The driving state of the vehicle referred to here includes the crank angle phase of the engine 10 detected by the crank angle sensor 13, the depression amount of the accelerator pedal 14 by the driver, and the like. The amount of depression of the accelerator pedal 14 is detected by the accelerator opening sensor 16, and the detection information is output to the ECU 15. In the present embodiment, the ECU 15 continuously calculates the change rate of the depression amount of the accelerator pedal 14, that is, the change rate α n of the accelerator opening, based on the detection information from the accelerator opening sensor 16. When this exceeds a positive predetermined value αR, it is determined that there is a request for increasing the driving torque of the engine 10.

吸気マニホールド17を介してエンジン10に接続する吸気管18は、吸気マニホールド17と共に吸気通路19を画成する。同様に、排気マニホールド20を介してエンジン10に接続する排気管21は、排気マニホールド20と共に排気通路22を画成する。   An intake pipe 18 connected to the engine 10 via the intake manifold 17 defines an intake passage 19 together with the intake manifold 17. Similarly, the exhaust pipe 21 connected to the engine 10 via the exhaust manifold 20 defines an exhaust passage 22 together with the exhaust manifold 20.

第1および第2のターボ過給機23,24は、これら吸気管18と排気管21とに跨がって直列に配されている。エンジン10の低回転領域にて主として用いられる第2のターボ過給機24は、第1のターボ過給機23よりも吸気通路19の下流側、つまり排気通路22の上流側に配されている。   The first and second turbochargers 23 and 24 are arranged in series across the intake pipe 18 and the exhaust pipe 21. The second turbocharger 24 mainly used in the low rotation region of the engine 10 is arranged downstream of the intake passage 19, that is, upstream of the exhaust passage 22 relative to the first turbocharger 23. .

本実施形態における第1のターボ過給機23のタービン軸23aには、ECU15により作動が制御される誘導形の補助駆動モーター25が連結されている。エンジン10の駆動トルクの増大要求があった場合、ECU15は補助駆動モーター25に通電して相対的に慣性質量の大きなタービン軸23aの迅速な回転上昇を助ける。本実施形態において、補助駆動モーター25に対する通電は、後述する第1排気バイパス弁の全閉直後に行うことにより、無駄な電力消費を極力回避している。   An induction type auxiliary drive motor 25 whose operation is controlled by the ECU 15 is connected to the turbine shaft 23a of the first turbocharger 23 in the present embodiment. When there is a request to increase the driving torque of the engine 10, the ECU 15 energizes the auxiliary driving motor 25 to assist the rapid rotation and rise of the turbine shaft 23a having a relatively large inertial mass. In the present embodiment, energization of the auxiliary drive motor 25 is performed immediately after the first exhaust bypass valve, which will be described later, is fully closed, thereby avoiding unnecessary power consumption as much as possible.

第1のターボ過給機23の吸気タービン23iが位置する吸気通路19の上流側および下流側の吸気管18には、この吸気管18に対して並列に配される第1吸気バイパス管26との分岐部27dおよび合流部27cが形成されている。つまり、第1吸気バイパス管26は、その両端が吸気通路19の上流側の分岐部27dと下流側の合流部27cとで吸気管18に接続し、第1のターボ過給機23の吸気タービン23iを迂回する第1吸気バイパス通路27を画成する。従って、分岐部27dにて吸気通路19から分岐する第1吸気バイパス通路27は、第1のターボ過給機23の吸気タービン23iを迂回した状態でその下流側の合流部27cにて吸気通路19に再び合流する。   The intake pipe 18 upstream and downstream of the intake passage 19 where the intake turbine 23 i of the first turbocharger 23 is located has a first intake bypass pipe 26 arranged in parallel to the intake pipe 18. The branch part 27d and the junction part 27c are formed. That is, both ends of the first intake bypass pipe 26 are connected to the intake pipe 18 by the upstream branch portion 27d and the downstream junction portion 27c of the intake passage 19, and the intake turbine of the first turbocharger 23 is connected. A first intake bypass passage 27 that bypasses 23i is defined. Therefore, the first intake bypass passage 27 branched from the intake passage 19 at the branching portion 27d bypasses the intake turbine 23i of the first turbocharger 23, and the intake passage 19 at the junction 27c on the downstream side thereof. Join again.

第1吸気バイパス管26の途中には、第1吸気バイパス通路27を開閉し得る機械式の逆止め弁28が組み込まれており、この逆止め弁28の上流側と下流側との差圧に応じてその開度が自動的に変更されるようになっている。   A mechanical check valve 28 that can open and close the first intake bypass passage 27 is incorporated in the middle of the first intake bypass pipe 26, and the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the check valve 28 is increased. Accordingly, the opening degree is automatically changed.

なお、本発明においては、上述した第1吸気バイパス通路27や逆止め弁28を省略することも可能であるが、逆止め弁28を設けたことにより、タービン軸23aの回転を潤滑するための潤滑油が吸気通路19側に吸い出されるのを防止することができる。   In the present invention, the first intake bypass passage 27 and the check valve 28 described above can be omitted. However, by providing the check valve 28, the rotation of the turbine shaft 23a can be lubricated. Lubricating oil can be prevented from being sucked out to the intake passage 19 side.

第2のターボ過給機24の吸気タービン24iが位置する吸気通路19の上流側および下流側の吸気管18には、この吸気管18に対して並列に配される第2吸気バイパス管29との分岐部30dおよび合流部30cが形成されている。つまり、第2吸気バイパス管29は、その両端が吸気通路19の上流側の分岐部30dと下流側の合流部30cとで吸気管18に接続し、第2のターボ過給機24の吸気タービン24iを迂回する第2吸気バイパス通路30を画成する。従って、分岐部30dにて吸気通路19から分岐する第2吸気バイパス通路30は、本発明における第3のバイパス通路として機能し、第2のターボ過給機24の吸気タービン24iを迂回した状態でその下流側の合流部30cにて吸気通路19に再び合流する。なお、吸気管18と第2吸気バイパス管29との分岐部30dは、先の第1吸気バイパス管26と吸気管18との合流部27cよりも吸気通路19の下流側に位置している。   A second intake bypass pipe 29 arranged in parallel to the intake pipe 18 is provided in the intake pipe 18 upstream and downstream of the intake passage 19 where the intake turbine 24 i of the second turbocharger 24 is located. The branch part 30d and the junction part 30c are formed. That is, both ends of the second intake bypass pipe 29 are connected to the intake pipe 18 by the upstream branch portion 30d and the downstream junction portion 30c of the intake passage 19, and the intake turbine of the second turbocharger 24 is connected. A second intake bypass passage 30 that bypasses 24i is defined. Accordingly, the second intake bypass passage 30 branched from the intake passage 19 at the branch portion 30d functions as the third bypass passage in the present invention, and bypasses the intake turbine 24i of the second turbocharger 24. It merges with the intake passage 19 again at the downstream junction 30c. A branch portion 30d between the intake pipe 18 and the second intake bypass pipe 29 is located on the downstream side of the intake passage 19 with respect to the junction 27c between the first intake bypass pipe 26 and the intake pipe 18.

第2吸気バイパス管29の途中には、第2吸気バイパス通路30を開閉するための吸気バイパス弁31が本発明の第3の開閉弁として設けられている。この吸気バイパス弁3125には、吸気バイパス弁駆動モーター32が連結され、その作動が車両の運転状態に応じてECU15により制御される。なお、この吸気バイパス弁31の開度を検出するための図示しない弁開度センサーを吸気バイパス弁31に連結し、その検出情報をECU15に出力することも有効である。この場合、弁開度センサーからの情報に基づいて後述する第2排気バイパス弁駆動モーターの作動開始時期をより適切に制御することが可能となる。   In the middle of the second intake bypass pipe 29, an intake bypass valve 31 for opening and closing the second intake bypass passage 30 is provided as a third on-off valve of the present invention. An intake bypass valve drive motor 32 is connected to the intake bypass valve 3125, and its operation is controlled by the ECU 15 in accordance with the driving state of the vehicle. It is also effective to connect a valve opening sensor (not shown) for detecting the opening degree of the intake bypass valve 31 to the intake bypass valve 31 and output the detection information to the ECU 15. In this case, it becomes possible to more appropriately control the operation start timing of a second exhaust bypass valve drive motor, which will be described later, based on information from the valve opening sensor.

吸気管18と第2吸気バイパス管29との合流部29cよりもさらに下流側の吸気管18には、吸気通路19を流れる吸気の充填密度を高めるために吸気を冷却するインタークーラー33が組み込まれている。   An intercooler 33 for cooling the intake air is incorporated in the intake pipe 18 further downstream than the junction 29 c between the intake pipe 18 and the second intake bypass pipe 29 in order to increase the filling density of the intake air flowing through the intake passage 19. Yes.

一方、第1のターボ過給機23の排気タービン23eが位置する排気通路22の上流側および下流側の排気管21には、この排気管21に対して並列に配される第1排気バイパス管34との分岐部35dおよび合流部35cが形成されている。つまり、第1排気バイパス管34は、その両端が排気通路22の上流側の分岐部35dと下流側の合流部35cとで排気管21に接続し、第1のターボ過給機23の排気タービン23eを迂回する第1排気バイパス通路35を画成する。従って、分岐部35dにて排気通路22から分岐する第1排気バイパス通路35は、本発明における第1のバイパス通路として機能し、第1のターボ過給機23の排気タービン36bを迂回した状態でその下流側の合流部35cにて排気通路22に合流する。   On the other hand, a first exhaust bypass pipe disposed in parallel to the exhaust pipe 21 is provided in the exhaust pipe 21 upstream and downstream of the exhaust passage 22 where the exhaust turbine 23e of the first turbocharger 23 is located. A branching portion 35d and a merging portion 35c are formed. That is, both ends of the first exhaust bypass pipe 34 are connected to the exhaust pipe 21 by the upstream branching portion 35d and the downstream joining portion 35c of the exhaust passage 22, and the exhaust turbine of the first turbocharger 23 is connected. A first exhaust bypass passage 35 that bypasses 23e is defined. Accordingly, the first exhaust bypass passage 35 branched from the exhaust passage 22 at the branch portion 35d functions as the first bypass passage in the present invention, and bypasses the exhaust turbine 36b of the first turbocharger 23. It joins the exhaust passage 22 at the downstream junction 35c.

第1排気バイパス管34の途中には、第1排気バイパス通路35を開閉するための第1排気バイパス弁36が本発明における第1の開閉弁として設けられている。この第1排気バイパス弁36には、第1排気バイパス弁駆動モーター37が連結され、その作動が車両の運転状態に応じてECU15により制御される。なお、この第1排気バイパス弁36の開度を検出するための図示しない弁開度センサーを第1排気バイパス弁36に連結し、その検出情報をECU15に出力することも有効である。この場合、弁開度センサーからの情報に基づいて先の吸気バイパス弁駆動モーター32の作動開始時期をより適切に制御することが可能となる。   In the middle of the first exhaust bypass pipe 34, a first exhaust bypass valve 36 for opening and closing the first exhaust bypass passage 35 is provided as a first on-off valve in the present invention. A first exhaust bypass valve drive motor 37 is connected to the first exhaust bypass valve 36, and its operation is controlled by the ECU 15 in accordance with the driving state of the vehicle. It is also effective to connect a valve opening sensor (not shown) for detecting the opening of the first exhaust bypass valve 36 to the first exhaust bypass valve 36 and to output the detection information to the ECU 15. In this case, the operation start timing of the intake bypass valve drive motor 32 can be controlled more appropriately based on information from the valve opening sensor.

第2のターボ過給機24の排気タービン24eが位置する排気通路22の上流側および下流側の排気管21には、この排気管21に対して並列に配される第2排気バイパス管38との分岐部39dおよび合流部39cが形成されている。つまり、第2排気バイパス管38は、その両端が排気通路22の上流側の分岐部39dと下流側の合流部39cとで排気管21に接続し、第2のターボ過給機24の排気タービン24eを迂回する第2排気バイパス通路39を画成する。従って、分岐部39dにて排気通路22から分岐する第2排気バイパス通路39は、本発明における第2のバイパス通路として機能し、第2のターボ過給機24の排気タービン24eを迂回した状態でその下流側の合流部39cにて排気通路22に再び合流する。なお、排気管21と第2排気バイパス管38との合流部39cは、排気管21と先の第1排気バイパス管34との分岐部35dよりも排気通路22の上流側に位置している。   The exhaust pipe 21 upstream and downstream of the exhaust passage 22 where the exhaust turbine 24e of the second turbocharger 24 is located has a second exhaust bypass pipe 38 disposed in parallel to the exhaust pipe 21. The branch part 39d and the junction part 39c are formed. That is, both ends of the second exhaust bypass pipe 38 are connected to the exhaust pipe 21 by the upstream branching portion 39d and the downstream joining portion 39c of the exhaust passage 22, and the exhaust turbine of the second turbocharger 24 is connected. A second exhaust bypass passage 39 that bypasses 24e is defined. Accordingly, the second exhaust bypass passage 39 branched from the exhaust passage 22 at the branch portion 39d functions as the second bypass passage in the present invention, and is in a state of bypassing the exhaust turbine 24e of the second turbocharger 24. The air then joins the exhaust passage 22 again at the downstream junction 39c. The junction 39c between the exhaust pipe 21 and the second exhaust bypass pipe 38 is located upstream of the branch passage 35d between the exhaust pipe 21 and the first exhaust bypass pipe 34.

第2排気バイパス管38の途中には、第2排気バイパス通路39を開閉するための第2排気バイパス弁40が本発明における第2の開閉弁として設けられている。この第2排気バイパス弁40には、第2排気バイパス弁駆動モーター41が連結され、その作動が車両の運転状態に応じてECU15により制御される。   In the middle of the second exhaust bypass pipe 38, a second exhaust bypass valve 40 for opening and closing the second exhaust bypass passage 39 is provided as a second on-off valve in the present invention. A second exhaust bypass valve drive motor 41 is connected to the second exhaust bypass valve 40, and its operation is controlled by the ECU 15 according to the driving state of the vehicle.

排気管21と第1排気バイパス管34との合流部35cよりも下流側に位置する排気管21には、燃焼室12内での混合気の燃焼により生成する有害物質を無害化するための排気浄化装置42が連結されている。この排気浄化装置42により、エンジン10から排出される排気中の有害物質が吸着または無害化され、清浄な排気が排気管21から大気中に放出される。   Exhaust gas for detoxifying harmful substances generated by combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber 12 is disposed in the exhaust pipe 21 located downstream of the joining portion 35 c of the exhaust pipe 21 and the first exhaust bypass pipe 34. A purification device 42 is connected. By this exhaust purification device 42, harmful substances in the exhaust discharged from the engine 10 are adsorbed or rendered harmless, and clean exhaust is released from the exhaust pipe 21 into the atmosphere.

先のECU15は、アクセル開度センサー16からの検出情報に基づき、アクセルペダル開度の変化率αnを算出し、これが正の所定値αR以上であると判断した場合、運転者が車両の加速を要求していると判断し、以下に説明する本発明の制御を実行する。すなわち、ECU15は第1排気バイパス弁36を閉じて第1排気バイパス通路35を塞いだ後、吸気バイパス弁31を開いて第2吸気バイパス通路30を開放する。さらにその後、第2排気バイパス弁40を開いて第2排気バイパス通路39を開放する。これにより、排気をすべて第1の排気ターボ過給機23の排気タービン23eへと導くことができる。この結果、過給圧の低下を抑制して過給のいわゆる息継ぎ現象を防止し、より自然な加速感を得ることができる。しかも、第1のターボ過給機23によって得られる過給圧が第2吸気バイパス通路30へと導かれる結果、吸気のポンピングロスを低減して燃費の向上を図ることができる。   The previous ECU 15 calculates the change rate αn of the accelerator pedal opening based on the detection information from the accelerator opening sensor 16, and if the driver determines that this is greater than a predetermined positive value αR, the driver accelerates the vehicle. It judges that it is request | required, and performs control of this invention demonstrated below. That is, the ECU 15 closes the first exhaust bypass valve 36 and closes the first exhaust bypass passage 35, then opens the intake bypass valve 31 and opens the second intake bypass passage 30. Thereafter, the second exhaust bypass valve 40 is opened to open the second exhaust bypass passage 39. As a result, all the exhaust gas can be guided to the exhaust turbine 23e of the first exhaust turbocharger 23. As a result, a decrease in the supercharging pressure can be suppressed to prevent a so-called breathing phenomenon of supercharging, and a more natural acceleration feeling can be obtained. In addition, as a result of the supercharging pressure obtained by the first turbocharger 23 being guided to the second intake bypass passage 30, it is possible to reduce intake pumping loss and improve fuel efficiency.

ここで、第1および第2のターボ過給機23,24の過給効率を図2に模式的に示す。破線の等高線が第1のターボ過給機23の効率を示し、実線が第2のターボ過給機24の効率を示しており、実線の等高線で示す第2のターボ過給機24が有効に働くパーシャル域、つまりエンジン10の低回転領域である。このパーシャル域においては、第1のターボ過給機23が機能しないように、ECU15は第1排気バイパス弁36の開度を全閉以外に制御する。換言すると、エンジン回転速度Neが例えばNR(一般的な乗用自動車の場合、例えば毎分2200回転程度)以下のパーシャル域から外れている場合、第1のターボ過給機23のタービン軸23aはある程度高速回転しているので、上述した本発明の制御は実行されない。なお、エンジン回転速度Neは、クランク角センサー13からの検出情報に基づいてECU15にて算出される。 Here, the supercharging efficiency of the first and second turbochargers 23 and 24 is schematically shown in FIG. The dashed contour lines indicate the efficiency of the first turbocharger 23, the solid lines indicate the efficiency of the second turbocharger 24, and the second turbocharger 24 indicated by the solid contour lines is effective. This is a working partial region, that is, a low rotation region of the engine 10. In this partial region, the ECU 15 controls the opening degree of the first exhaust bypass valve 36 other than fully closed so that the first turbocharger 23 does not function. In other words, when the engine speed N e is out of the partial range of, for example, N R (in the case of a general passenger car, for example, about 2200 revolutions per minute) or less, the turbine shaft 23 a of the first turbocharger 23. Is rotating at a high speed to some extent, the above-described control of the present invention is not executed. The engine rotational speed N e is calculated by the ECU15 based on the detection information from the crank angle sensor 13.

このような過給圧の制御手順を図3に示す。また、アクセルペダル14の開度と第1排気バイパス弁36,第2排気バイパス弁40,吸気バイパス弁31の開閉状態と第1および第2のターボ過給機23,24のタービン軸回転速度と補助駆動モーター25に対する通電のオン/オフとの関係を模式的に図4に示す。すなわち、まずS1のステップにてアクセル開度の変化率αnが所定値αRよりも大きいか否かを判定する。アクセル開度の変化率αnが所定値αR以下である、すなわち運転者が車両の加速を希望していないと判断した場合には、何もせずに終了する。 FIG. 3 shows a control procedure for such a supercharging pressure. Further, the opening degree of the accelerator pedal 14, the open / closed state of the first exhaust bypass valve 36, the second exhaust bypass valve 40, and the intake bypass valve 31, the turbine shaft rotational speeds of the first and second turbochargers 23, 24, and FIG. 4 schematically shows the relationship between energization on / off of the auxiliary drive motor 25. That is, the change rate αn accelerator opening first at S1 in step determines whether greater than the predetermined value alpha R. When the change rate α n of the accelerator opening is equal to or less than the predetermined value α R , that is, when it is determined that the driver does not desire acceleration of the vehicle, the process is terminated without doing anything.

また、S1のステップにてアクセル開度の変化率αnが所定値αRよりも大きい、すなわちエンジン10に関する駆動トルクの増大要求があったと判断した場合には、S2のステップに移行する。そして、エンジン回転速度Neが所定値NRよりも小さいか否かを判定し、ここでエンジン回転速度Neが所定値NR以上である、すなわちエンジン10がパーシャル領域にないと判断した場合には、何もせずに終了する。これは、第1のターボ過給機23の23aの回転がすでに上昇しているため、本発明の制御を実行する必要がないからである。 Further, the rate of change αn accelerator opening is determined in step S1 is greater than the predetermined value alpha R, that is, when it is determined that there has been increased demand for driving torque about the engine 10 shifts to S2 step. Then, it is determined whether or not the engine speed N e is smaller than a predetermined value N R. When it is determined that the engine speed N e is equal to or higher than the predetermined value N R , that is, the engine 10 is not in the partial region. Quit without doing anything. This is because it is not necessary to execute the control of the present invention because the rotation of the first turbocharger 23a 23a has already increased.

また、S2のステップにてエンジン回転速度Neが所定値NRよりも小さい、すなわちエンジン10がパーシャル領域にあると判断した場合には、S3のステップに移行する。このS3のステップでは、第1排気バイパス弁駆動モーター37を駆動し、第1排気バイパス弁36を強制的に全閉状態に移行させる。このようにして第1排気バイパス通路35を完全に閉鎖し、エンジン10からの排気をすべて第1のターボ過給機23の排気タービン23eに流入させ、第1のターボ過給機23を作動させる。 If it is determined in step S2 that the engine speed Ne is smaller than the predetermined value N R , that is, the engine 10 is in the partial region, the process proceeds to step S3. In step S3, the first exhaust bypass valve drive motor 37 is driven to forcibly shift the first exhaust bypass valve 36 to the fully closed state. In this way, the first exhaust bypass passage 35 is completely closed, all the exhaust from the engine 10 is caused to flow into the exhaust turbine 23e of the first turbocharger 23, and the first turbocharger 23 is operated. .

次いで、S4のステップにて補助駆動モーター25に通電し、第1のターボ過給機23のタービン軸23aの迅速な回転上昇を図る。なお、補助駆動モーター25を組み込まない場合には、図4中の二点鎖線で示すように、第1のターボ過給機23のタービン軸回転速度の上昇が緩慢となることに注意されたい。つまり、補助駆動モーター25を用いることによって、アクセルペダル14の踏み込み操作に対する出力の応答性を高めることができる。本実施形態では、第1排気バイパス弁36が全閉状態になった時点で補助駆動モーター25に対する通電が行われる。   Next, in step S4, the auxiliary drive motor 25 is energized, and the rotation of the turbine shaft 23a of the first turbocharger 23 is rapidly increased. It should be noted that when the auxiliary drive motor 25 is not incorporated, the increase in the turbine shaft rotational speed of the first turbocharger 23 becomes slow as indicated by a two-dot chain line in FIG. That is, by using the auxiliary drive motor 25, the output responsiveness to the depression operation of the accelerator pedal 14 can be enhanced. In the present embodiment, the auxiliary drive motor 25 is energized when the first exhaust bypass valve 36 is fully closed.

しかる後、S5のステップに移行して吸気バイパス弁駆動モーター32を駆動し、吸気バイパス弁31を強制的に全開状態に移行させる。この結果、第1のターボ過給機23によって得られる過給圧が吸気バイパス通路30および第2の過給機24の吸気タービン24iの両方に供給されることとなり、過給圧の低下を抑制して過給のいわゆる息継ぎ現象を防止し、より自然な加速感を得ることができる。   Thereafter, the routine proceeds to step S5, where the intake bypass valve drive motor 32 is driven, and the intake bypass valve 31 is forcibly shifted to the fully open state. As a result, the supercharging pressure obtained by the first turbocharger 23 is supplied to both the intake bypass passage 30 and the intake turbine 24i of the second supercharger 24, thereby suppressing a decrease in the supercharging pressure. Thus, the so-called breathing phenomenon of supercharging can be prevented, and a more natural acceleration feeling can be obtained.

吸気バイパス弁31が全開状態に移行したならば、直ちにS6のステップに移行して第2排気バイパス弁40を全開状態に移行させ、エンジン10からの排気を第2排気バイパス通路39から第1のターボ過給機23の排気タービン23eへと導く。これにより、第2のターボ過給機24に対する負荷が回避され、先の第1のターボ過給機23の作動によって得られる過給圧が吸気バイパス通路30へと導かれる結果、吸気のポンピングロスを低減して燃費の向上を図ることができる。   If the intake bypass valve 31 has shifted to the fully open state, the process immediately proceeds to step S6 to shift the second exhaust bypass valve 40 to the fully open state, and the exhaust from the engine 10 is discharged from the second exhaust bypass passage 39 to the first. It leads to the exhaust turbine 23e of the turbocharger 23. As a result, a load on the second turbocharger 24 is avoided, and the boost pressure obtained by the operation of the first turbocharger 23 is led to the intake bypass passage 30. This can reduce fuel consumption and improve fuel efficiency.

次に、S7のステップにてアクセル開度の変化率αnが所定値αR以下であるか否か、つまりエンジン10に関する駆動トルクの増大要求の有無が判定される。ここで、アクセル開度の変化率αnが所定値αR以下になった、すなわちエンジン10に関する駆動トルクの増大要求がないと判断した場合には、S8のステップに移行して補助駆動モーター25に対する通電を停止する。次いで、S9のステップにて第1排気バイパス弁36の開度をこの時の運転状態に応じてECU15により第1排気バイパス弁駆動モーター25を介して制御し、再びS1のステップに戻ってアクセル開度の変化率αnが所定値αRよりも大きいか否かを判定する。 Next, in step S7, it is determined whether or not the change rate α n of the accelerator opening is equal to or less than a predetermined value α R, that is, whether or not there is a request for increasing the drive torque related to the engine 10. Here, when the change rate α n of the accelerator opening is equal to or less than the predetermined value α R , that is, when it is determined that there is no request for increasing the drive torque related to the engine 10, the process proceeds to step S8 and the auxiliary drive motor 25 is moved. Stop energizing. Next, in step S9, the opening degree of the first exhaust bypass valve 36 is controlled by the ECU 15 via the first exhaust bypass valve drive motor 25 in accordance with the operating state at this time, and the process returns to step S1 again to open the accelerator. It is determined whether or not the degree of change rate α n is greater than a predetermined value α R.

このように、エンジン10のパーシャル域にて駆動トルクの増大要求があった場合、第1排気バイパス弁36の全閉→吸気バイパス弁31の全開→第2排気バイパス弁40の全開の順に制御することにより、吸気の息継ぎを確実に防止することができる。また、第1のターボ過給機23のタービン軸23aの過回転を抑制するために第1排気バイパス弁36の全閉状態を解除する場合、第1排気バイパス弁36の駆動に先立って補助駆動モーター25に対する通電を停止するため、無駄な電力消費電力を抑制できる。   As described above, when there is a request for increasing the drive torque in the partial region of the engine 10, the first exhaust bypass valve 36 is fully closed → the intake bypass valve 31 is fully opened → the second exhaust bypass valve 40 is fully opened. As a result, the breathing of the intake air can be reliably prevented. Further, when the fully closed state of the first exhaust bypass valve 36 is released in order to suppress over-rotation of the turbine shaft 23 a of the first turbocharger 23, auxiliary drive is performed prior to driving of the first exhaust bypass valve 36. Since energization to the motor 25 is stopped, wasteful power consumption can be suppressed.

なお、先の電動式の吸気バイパス弁31に代えて機械式の差圧開閉弁を組み込むことも可能である。このような差圧開閉弁は、その上流側と下流側との間の第2吸気バイパス通路30の圧力差、つまり差圧に応じて第2吸気バイパス通路30を開閉するようになっている。この場合、差圧開閉弁の上流側および下流側の第2吸気バイパス通路30の圧力を検出してその検出情報をECU15に出力する一対の圧力センサー43,44を第2吸気バイパス管29に組み込み、この検出情報に基づいて先の第2排気バイパス弁40を駆動する。つまり、ECU15は、圧力センサー43,44によって検出される差圧ΔPが所定値PR以下になった場合に差圧開閉弁が全開状態であると判断し、第2排気バイパス弁駆動モーター41を作動させることができる。本実施形態の場合、吸気バイパス弁駆動モーター32が不要になる。 In addition, it is also possible to incorporate a mechanical differential pressure on / off valve in place of the electric intake bypass valve 31 described above. Such a differential pressure on-off valve opens and closes the second intake bypass passage 30 according to the pressure difference of the second intake bypass passage 30 between the upstream side and the downstream side, that is, the differential pressure. In this case, a pair of pressure sensors 43 and 44 for detecting the pressure in the second intake bypass passage 30 upstream and downstream of the differential pressure on-off valve and outputting the detected information to the ECU 15 are incorporated in the second intake bypass pipe 29. Based on this detection information, the second exhaust bypass valve 40 is driven. That, ECU 15 determines that the differential pressure ΔP detected by the pressure sensor 43, 44 is a differential pressure switch valve is fully opened when it becomes less than the predetermined value P R, the second exhaust bypass valve driving motor 41 Can be operated. In the case of this embodiment, the intake bypass valve drive motor 32 becomes unnecessary.

このような本発明による他の実施形態の制御手順を図5に示すが、先の実施形態と同一ステップにはこれと同じステップ番号を記すに止め、重複する説明は省略するものとする。すなわち、S1のステップにてアクセル開度の変化率αnが所定値αRよりも大きいか否かを判定し、ここでアクセル開度の変化率αnが所定値αRよりも大きいと判断した場合には、S2のステップに移行する。S2のステップにてエンジン回転速度Neが所定値NRよりも小さいと判断した場合には、S3のステップに移行して第1排気バイパス弁駆動モーター37を駆動し、第1排気バイパス弁36を強制的に全閉状態に移行させる。次いで、S4のステップにて補助駆動モーター25に通電し、第1のターボ過給機23のタービン軸23aの迅速な回転上昇を図る。 Such a control procedure of another embodiment according to the present invention is shown in FIG. 5, but the same steps as those of the previous embodiment are denoted by the same step numbers, and redundant description will be omitted. That is, whether or not the change rate alpha n of the accelerator opening is determined in step S1 is greater than the predetermined value alpha R, wherein determining the change rate alpha n of the accelerator opening is larger than the predetermined value alpha R If so, the process proceeds to step S2. If it is determined in step S2 that the engine rotational speed Ne is smaller than the predetermined value N R , the process proceeds to step S3 to drive the first exhaust bypass valve drive motor 37 and the first exhaust bypass valve 36. Is forcibly shifted to the fully closed state. Next, in step S4, the auxiliary drive motor 25 is energized, and the rotation of the turbine shaft 23a of the first turbocharger 23 is rapidly increased.

次に、S15のステップにて圧力センサー43,44によって検出される圧力の差圧ΔPが所定値PR未満であるか否かを判定し、差圧ΔPが所定値PR以下となるまでこの処理を継続する。そして、差圧ΔPが所定値PR以下である、すなわち吸気バイパス弁31が全開状態に移行したと判断した場合には、S6のステップに移行して第2排気バイパス弁駆動モーター41を作動して第2排気バイパス弁40を全開状態に移行させる。これにより、エンジン10からの排気を第2排気バイパス通路39から第1のターボ過給機23の排気タービン23eへと導く。 Then, the differential pressure ΔP of the pressure detected by the pressure sensor 43 at step S15 is equal to or less than the predetermined value P R, until this pressure difference ΔP is equal to or less than a predetermined value P R Continue processing. Then, the differential pressure ΔP is equal to or smaller than the predetermined value P R, that is, when the intake bypass valve 31 is determined to have shifted to the fully open state, and operates the second exhaust bypass valve driving motor 41 proceeds to step S6 Then, the second exhaust bypass valve 40 is shifted to the fully open state. As a result, the exhaust from the engine 10 is guided from the second exhaust bypass passage 39 to the exhaust turbine 23 e of the first turbocharger 23.

次に、S7のステップにてアクセル開度の変化率αnが所定値αR以下であるか否かを判定する。ここで、アクセル開度の変化率αnが所定値αR以下になった、すなわちエンジン10に関する駆動トルクの増大要求が終了したと判断した場合には、S8のステップに移行して補助駆動モーター25に対する通電を停止する。この後は、再びS1のステップに戻ってアクセル開度の変化率αnが所定値αRよりも大きいか否かを判定するが、第1排気バイパス弁36の開度を車両の運転状態に応じて制御する先のS9のステップを実行することも当然可能である。 Then, the change rate αn accelerator opening is equal to or less than a predetermined value alpha R at step S7. Here, if it is determined that the change rate α n of the accelerator opening is equal to or less than the predetermined value α R , that is, it is determined that the drive torque increase request for the engine 10 has been completed, the process proceeds to step S8 and the auxiliary drive motor. The energization to 25 is stopped. Thereafter, the process returns to the step S1 again to determine whether or not the change rate α n of the accelerator opening is larger than the predetermined value α R , but the opening of the first exhaust bypass valve 36 is set to the driving state of the vehicle. It is of course possible to execute the previous step S9 to be controlled accordingly.

なお、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のないあらゆる構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。   It should be noted that the present invention should be construed only from the matters described in the claims, and in the above-described embodiment, all the changes and modifications included in the concept of the present invention are other than those described. Is possible. That is, all matters in the above-described embodiment are not intended to limit the present invention, and include any configuration not directly related to the present invention. To get.

10 エンジン
11 燃料噴射弁
12 燃焼室
13 クランク角センサー
14 アクセルペダル
15 ECU
16 アクセル開度センサー
17 吸気マニホールド
18 吸気管
19 吸気通路
20 排気マニホールド
21 排気管
22 排気通路
23 第1のターボ過給機
23a タービン軸
23i 吸気タービン
23e 排気タービン
24 第2のターボ過給機
24i 吸気タービン
24e 排気タービン
25 補助駆動モーター
26 第1吸気バイパス管
26d 分岐部
26c 合流部
27 第1吸気バイパス通路
28 逆止め弁
29 第2吸気バイパス管
29d 分岐部
29c 合流部
30 第2吸気バイパス通路
31 吸気バイパス弁
32 吸気バイパス弁駆動モーター
33 インタークーラー
34 第1排気バイパス管
34d 分岐部
34c 合流部
35 第1排気バイパス通路
36 第1排気バイパス弁
37 第1排気バイパス弁駆動モーター
38 第2排気バイパス管
38d 分岐部
38c 合流部
39 第2排気バイパス通路
40 第2排気バイパス弁
41 第2排気バイパス弁駆動モーター
42 排気浄化装置
43,44 圧力センサー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Engine 11 Fuel injection valve 12 Combustion chamber 13 Crank angle sensor 14 Accelerator pedal 15 ECU
16 Accelerator opening sensor 17 Intake manifold 18 Intake pipe 19 Intake passage 20 Exhaust manifold 21 Exhaust pipe 22 Exhaust passage 23 First turbocharger 23a Turbine shaft 23i Intake turbine 23e Exhaust turbine 24 Second turbocharger 24i Intake Turbine 24e Exhaust turbine 25 Auxiliary drive motor 26 First intake bypass pipe 26d Branch portion 26c Merging portion 27 First intake bypass passage 28 Check valve 29 Second intake bypass pipe 29d Branch portion 29c Merging portion 30 Second intake bypass passage 31 Intake air Bypass valve 32 Intake bypass valve drive motor 33 Intercooler 34 First exhaust bypass pipe 34d Branch portion 34c Merging portion 35 First exhaust bypass passage 36 First exhaust bypass valve 37 First exhaust bypass valve drive motor 38 Second exhaust bypass Pass pipe 38d Branching portion 38c Merging portion 39 Second exhaust bypass passage 40 Second exhaust bypass valve 41 Second exhaust bypass valve drive motor 42 Exhaust purification device 43, 44 Pressure sensor

Claims (5)

第1のターボ過給機と、
この第1のターボ過給機よりも排気通路の上流側にこれと直列に配されて内燃機関の低回転領域にて主として用いられる第2のターボ過給機と、
前記第1のターボ過給機の排気タービンを迂回する第1のバイパス通路を開閉するための第1の開閉弁と、
前記第2のターボ過給機の排気タービンを迂回する第2のバイパス通路を開閉するための第2の開閉弁と、
前記第2のターボ過給機の吸気タービンを迂回する第3のバイパス通路を開閉するための第3の開閉弁と
を具えた内燃機関の運転制御方法であって、
内燃機関に関する駆動トルクの増大要求の有無を判定するステップと、
内燃機関に関する駆動トルクの増大要求があった場合、前記第1の開閉弁を閉じて前記第1のバイパス通路を塞ぐステップと、
前記第1の開閉弁を閉じて前記第1のバイパス通路を塞いだ後、前記第3の開閉弁を開いて前記第3のバイパス通路を開放するステップと
を具えたことを特徴とする内燃機関の運転制御方法。
A first turbocharger;
A second turbocharger that is arranged in series with the upstream side of the exhaust passage relative to the first turbocharger and is mainly used in a low rotation region of the internal combustion engine;
A first on-off valve for opening and closing a first bypass passage that bypasses an exhaust turbine of the first turbocharger;
A second on-off valve for opening and closing a second bypass passage that bypasses the exhaust turbine of the second turbocharger;
An internal combustion engine operation control method comprising a third on-off valve for opening and closing a third bypass passage that bypasses the intake turbine of the second turbocharger,
Determining whether or not there is a request to increase the drive torque for the internal combustion engine;
When there is a request to increase the driving torque related to the internal combustion engine, closing the first on-off valve and closing the first bypass passage;
An internal combustion engine comprising: closing the first on-off valve to close the first bypass passage, and then opening the third on-off valve to open the third bypass passage. Operation control method.
前記第3の開閉弁を開いて前記第3のバイパス通路を開放した後、前記第2の開閉弁を開いて前記第2のバイパス通路を開放するステップをさらに具えたことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の運転制御方法。   The method further comprises the step of opening the third on-off valve to open the third bypass passage, and then opening the second on-off valve to open the second bypass passage. 2. An operation control method for an internal combustion engine according to 1. 前記第3の開閉弁の上流側および下流側の前記第3のバイパス通路の圧力を検出するステップをさらに具え、前記第3の開閉弁の上流側および下流側の前記第3のバイパス通路の圧力差が所定値以下の場合、前記第2の開閉弁を開いて前記第2のバイパス通路を開放するステップが実行されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関の運転制御方法。   And further detecting the pressure of the third bypass passage upstream and downstream of the third on-off valve, and the pressure of the third bypass passage upstream and downstream of the third on-off valve. 3. The operation of the internal combustion engine according to claim 1, wherein when the difference is equal to or less than a predetermined value, the step of opening the second on-off valve and opening the second bypass passage is executed. Control method. 前記第1のターボ過給機に連結されてこれを駆動し得る補助駆動モーターをさらに具え、
前記第1の開閉弁を閉じて前記第1のバイパス通路を塞いだ後、前記補助駆動モーターを駆動して前記第1のターボ過給機の回転上昇を補助するステップをさらに具えたことを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の内燃機関の運転制御方法。
An auxiliary drive motor connected to the first turbocharger and capable of driving the turbocharger;
The method further comprises the step of driving the auxiliary drive motor to assist the increase in rotation of the first turbocharger after closing the first on-off valve and closing the first bypass passage. An operation control method for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3.
前記第1の開閉弁を開いて前記第1のバイパス通路に排気を導くことによって前記第1のターボ過給機の過回転を抑制するステップと、
この第1のターボ過給機の過回転を抑制するステップに先立って、前記補助駆動モーターに対する通電を停止するステップと
をさらに具えたことを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の運転制御方法。
Suppressing the over-rotation of the first turbocharger by opening the first on-off valve and guiding the exhaust to the first bypass passage;
5. The operation control of the internal combustion engine according to claim 4, further comprising a step of stopping energization of the auxiliary drive motor prior to the step of suppressing over-rotation of the first turbocharger. Method.
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