JP2013119782A - Control device for engine with supercharger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、過給機付きエンジンの制御装置に関し、さらに詳しくは、可変ノズルベーン式過給機を備えたエンジンの制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an engine with a supercharger, and more particularly to an engine control device provided with a variable nozzle vane supercharger.
車両に搭載される内燃機関(以下、エンジンともいう)には、排気エネルギを利用した過給機(以下、ターボチャージャともいう)が装備されている。ターボチャージャは、一般に、エンジンの排気通路を流れる排気ガスによって回転するタービンホイールと、吸気通路内の空気を強制的にエンジンの燃焼室へと送り込むコンプレッサインペラと、これらタービンホイールとコンプレッサインペラとを連結する連結シャフトとを備えている。このような構造のターボチャージャにおいては、排気通路に配置のタービンホイールが排気のエネルギによって回転し、これに伴って吸気通路に配置のコンプレッサインペラが回転することによって吸入空気が過給され、エンジンの各気筒の燃焼室に過給空気が強制的に送り込まれる。 2. Description of the Related Art An internal combustion engine (hereinafter also referred to as an engine) mounted on a vehicle is equipped with a supercharger (hereinafter also referred to as a turbocharger) that uses exhaust energy. In general, a turbocharger connects a turbine wheel that is rotated by exhaust gas flowing through an engine exhaust passage, a compressor impeller that forcibly feeds air in the intake passage to a combustion chamber of the engine, and the turbine wheel and the compressor impeller. Connecting shaft. In the turbocharger having such a structure, the turbine wheel disposed in the exhaust passage is rotated by the energy of the exhaust gas, and the compressor impeller disposed in the intake passage is rotated accordingly, whereby the intake air is supercharged, and the engine Supercharged air is forced into the combustion chamber of each cylinder.
車両に搭載されるターボチャージャとしては、排気エネルギに対する過給圧調整を可能とした可変ノズルベーン式ターボチャージャが知られている。 As a turbocharger mounted on a vehicle, a variable nozzle vane type turbocharger capable of adjusting a supercharging pressure with respect to exhaust energy is known.
可変ノズルベーン式ターボチャージャは、例えば、タービンハウジングの排気ガス流路に配置され、その排気ガス流路の流路面積を可変とする複数のノズルベーン(可動ベーンとも呼ばれる)を有する可変ノズルベーン機構と、それらノズルベーンに変位(回転)を与えるアクチュエータ(例えば、モータ式アクチュエータ)などを備えており、上記可変ノズルベーン機構のノズルベーンの開度(以下、VN開度ともいう)を変更して、互いに隣り合うノズルベーン間の流路断面積(スロート断面積)を変化させることにより、タービンホイールに向けて導入される排気ガスの流速を調整する(例えば、特許文献1及び2参照)。このようにして排気ガスの流速調整を行うことにより、タービンホイール及びコンプレッサインペラの回転速度を調整することができ、エンジンの燃焼室に導入される空気の圧力を調整することが可能となるので、例えば、加速性に繋がるトルク応答性や、出力・燃費(燃料消費率)・エミッションに対する適合の自由度などの向上を図ることが可能になる。 The variable nozzle vane turbocharger is, for example, a variable nozzle vane mechanism that is disposed in an exhaust gas flow path of a turbine housing and has a plurality of nozzle vanes (also referred to as movable vanes) that can change the flow area of the exhaust gas flow path, An actuator (for example, a motor-type actuator) that applies displacement (rotation) to the nozzle vanes is provided, and the nozzle vane opening degree (hereinafter, also referred to as VN opening degree) of the variable nozzle vane mechanism is changed so that the nozzle vanes are adjacent to each other. The flow velocity of the exhaust gas introduced toward the turbine wheel is adjusted by changing the flow passage cross-sectional area (throat cross-sectional area) (see, for example, Patent Documents 1 and 2). By adjusting the exhaust gas flow rate in this manner, the rotational speed of the turbine wheel and the compressor impeller can be adjusted, and the pressure of the air introduced into the combustion chamber of the engine can be adjusted. For example, it is possible to improve torque response that leads to acceleration, output, fuel consumption (fuel consumption rate), freedom of conformity to emissions, and the like.
ところで、可変ノズルベーン式ターボチャージャを備えたエンジンにあっては、加速(エンジン加速)から減速に切り替わったときには、その後(減速後)の再加速性を確保するためにノズルベーンの開度(VN開度)を閉じ側に制御して、ターボチャージャの過給圧を落さないようにしている。このため、加速から減速に切り替わるときに、ノズルベーンを通過する排気ガスの流速(流速=[流量]/[ノズルベーン間の流路断面積])が準定常となる場合がある。そして、その排気ガスの流速がある一定以上で準定常になると、ノズルベーンの後流に排気ガスの渦(ランキン渦)が生じるようになる。 By the way, in an engine equipped with a variable nozzle vane turbocharger, when switching from acceleration (engine acceleration) to deceleration, the opening degree of the nozzle vane (VN opening degree) is ensured in order to ensure re-acceleration after that (after deceleration). ) Is controlled to the closed side to prevent the turbocharger supercharging pressure from dropping. For this reason, when switching from acceleration to deceleration, the flow rate of the exhaust gas passing through the nozzle vanes (flow velocity = [flow rate] / [flow passage cross-sectional area between nozzle vanes]) may be quasi-steady. When the flow rate of the exhaust gas becomes quasi-stationary at a certain level or more, an exhaust gas vortex (Rankine vortex) is generated in the downstream of the nozzle vane.
ここで、ランキン渦はノズルベーンの後端で発生し、排気ガスの流速に比例した周波数成分を有する圧力脈動となることが判っている。つまり、ランキン渦の渦放周波数fは、理論式[f=St*U/D St:ストロハル数(定数)、U:流速、D:後流の幅]の関係を満足しているので、このランキン渦によって生じる圧力脈動は、ノズルベーンを通過する排気ガスの流速に比例した周波数成分を有する。そして、そのような圧力脈動の周波数が、タービンハウジング内の空間及び排気管(タービンハウジング〜触媒の排気ガス通路)内の空間の空間共鳴にて増幅されると、車両排気管を通じて排気口からの吐出音となってしまい、その異音が問題となる。 Here, it is known that Rankine vortices are generated at the rear end of the nozzle vane and become pressure pulsations having a frequency component proportional to the flow rate of the exhaust gas. In other words, the vortex shedding frequency f of the Rankine vortex satisfies the relationship of the theoretical formula [f = St * U / D St: Strouhal number (constant), U: flow velocity, D: wake width]. The pressure pulsation caused by the Rankine vortex has a frequency component proportional to the flow rate of the exhaust gas passing through the nozzle vane. And when the frequency of such pressure pulsations is amplified by the spatial resonance of the space in the turbine housing and the space in the exhaust pipe (turbine housing to exhaust gas passage of the catalyst), the frequency from the exhaust port through the vehicle exhaust pipe It becomes a discharge sound, and the abnormal noise becomes a problem.
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、可変ノズルベーン式の過給機付きエンジンの制御装置において、加速(エンジン加速)から減速に切り替わったときの異音の発生を抑制することが可能な制御を実現することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such a situation, and in a control device for an engine with a variable nozzle vane type supercharger, suppressing the generation of abnormal noise when switching from acceleration (engine acceleration) to deceleration. The purpose is to realize a control capable of.
本発明は、吸気通路に設けられたコンプレッサインペラと、排気通路に設けられたタービンホイールと、前記タービンホイールの外周側に設けられた複数のノズルベーンを有し、前記ノズルベーンの開度を変更することによって排気ガスの流れを調整する可変ノズルベーン機構とを備えた過給機が設けられた過給機付きエンジンの制御装置を前提としており、このような過給機付きエンジンの制御装置において、エンジン回転数が所定の判定値以上である場合に、アクセルオフとなり当該エンジン回転数が上昇から下降に切り替わった時点から所定の設定時間が経過するまでの間は前記ノズルベーンの開度を開状態に保持することを技術的特徴としている。 The present invention has a compressor impeller provided in an intake passage, a turbine wheel provided in an exhaust passage, and a plurality of nozzle vanes provided on the outer peripheral side of the turbine wheel, and changes the opening degree of the nozzle vane. And a supercharged engine control device provided with a supercharger equipped with a variable nozzle vane mechanism that adjusts the flow of exhaust gas by means of such a supercharger engine control device. When the number is equal to or greater than a predetermined determination value, the opening degree of the nozzle vane is kept open until a predetermined set time elapses after the accelerator is turned off and the engine speed is switched from increasing to decreasing. This is a technical feature.
本発明の具体的な構成として、エンジン回転数が所定の判定値以上で、かつ、当該エンジン回転数の変化率が所定の判定値以上である場合に、アクセルオフとなり当該エンジン回転数が上昇から下降に切り替わった時点から所定の設定時間が経過するまでの間は前記ノズルベーンの開度を開状態に保持するという構成を挙げることができる。 As a specific configuration of the present invention, when the engine speed is equal to or higher than a predetermined determination value and the change rate of the engine speed is equal to or higher than the predetermined determination value, the accelerator is turned off and the engine speed is increased. A configuration in which the opening degree of the nozzle vane is maintained in an open state until a predetermined set time elapses from the time point when switching to the lowering is performed.
本発明において、エンジン回転数が上昇から下降に切り替わったことを判定する方法としては、例えば、エンジン回転数の時間変化率(dNe/dt)を用い、その変化率dNe/dtが[dNe/dt>0]⇒[dNe/dt<0]と変化したときに、エンジン回転数が上昇から下降に切り替わったと判定する、という方法を挙げることができる。 In the present invention, as a method of determining that the engine speed has switched from increasing to decreasing, for example, the engine speed changing rate (dNe / dt) is used, and the rate of change dNe / dt is [dNe / dt]. > 0] ⇒ [dNe / dt <0] can be cited as a method of determining that the engine speed has changed from increasing to decreasing.
以下、本発明の作用について述べる。 The operation of the present invention will be described below.
上述したように、ランキン渦は、加速(エンジン加速)から減速に切り替わるときに、ノズルベーンを通過する排気ガスのガス流速が、ある一定値以上の準定常になった場合に生じるので、そのガス流速の準定常を回避すれば、異音の発生を抑制することができる。このような点に着目して、本発明では、エンジン回転数が所定の判定値以上である場合(後述する空間共鳴の周波数帯に入るエンジン回転数である場合)に、エンジン回転数が上昇から下降に切り替わった時点を、上記ノズルベーンを通過する排気ガスのガス流速が準定常に至る点と判断し、そのエンジン回転数が切り替わった時点から所定の設定時間が経過するまでの間はノズルベーンの開度を開状態に保持する。このようにしてノズルベーンの開度を開状態に保持することにより、ノズルベーンを通過する排気ガスの流速が小さくなるので、ランキン渦が発生するガス流速の準定常を回避することができ、異音の発生を抑制することができる。 As described above, the Rankine vortex is generated when the gas flow velocity of the exhaust gas passing through the nozzle vane becomes a quasi-stationary value of a certain value or more when switching from acceleration (engine acceleration) to deceleration. If the quasi-stationary state is avoided, the generation of abnormal noise can be suppressed. Focusing on this point, in the present invention, when the engine speed is equal to or higher than a predetermined determination value (when the engine speed is within the frequency band of spatial resonance described later), the engine speed increases. It is determined that the gas flow velocity of the exhaust gas that passes through the nozzle vane reaches a quasi-steady point when it switches to descending, and the nozzle vane is opened until a predetermined set time elapses after the engine speed is switched. Keep the degree open. By maintaining the nozzle vane opening in the open state in this way, the flow velocity of the exhaust gas passing through the nozzle vane is reduced, so that the quasi-steady state of the gas flow velocity at which Rankine vortex is generated can be avoided, and abnormal noise can be avoided. Occurrence can be suppressed.
ここで、可変ノズルベーン式ターボチャージャにおいて、加速から減速に切り替わるときに常に異音が発生するのではなく、ある条件が成立した場合に異音が発生する。すなわち、上述の如く、ノズルベーンを通過する排気ガスのガス流速がある一定値以上の準定常になった場合に生じるランキン渦(圧力脈動の周波数)が、排気管等での空間共鳴にて増幅されることにより異音が発生するので、その空間共鳴の周波数帯(図11参照)にエンジン回転数(ターボ回転数)が入らない状況のときにはランキン渦の圧力脈動の周波数が増幅されずに済み、異音の発生には至らない場合がある。このような点(空間共鳴の周波数帯)を考慮して、エンジン回転数に対する上記判定値を設定する。具体的には、上記した空間共鳴の周波数帯(図11参照)内に入るエンジン回転数(ターボ回転数)を実験・シミュレーション計算等によって求めておき、その結果(空間共鳴の周波数帯に入るエンジン回転数)を基に上記判定値を設定する。 Here, in the variable nozzle vane turbocharger, abnormal noise does not always occur when switching from acceleration to deceleration, but abnormal noise occurs when a certain condition is satisfied. That is, as described above, Rankine vortex (pressure pulsation frequency) generated when the gas flow rate of the exhaust gas passing through the nozzle vane becomes quasi-stationary above a certain value is amplified by spatial resonance in the exhaust pipe or the like. Therefore, when the engine rotational speed (turbo rotational speed) does not enter the spatial resonance frequency band (see FIG. 11), the Rankine vortex pressure pulsation frequency is not amplified, Abnormal noise may not occur. The determination value for the engine speed is set in consideration of such points (frequency band of spatial resonance). Specifically, the engine speed (turbo speed) that falls within the above-described spatial resonance frequency band (see FIG. 11) is obtained by experiment / simulation calculation or the like, and the result (the engine that falls within the spatial resonance frequency band). The determination value is set based on the number of rotations).
そして、このようにエンジン回転数が所定の判定値以上という条件を設定することにより、異音が発生しない条件(エンジン回転数が判定値未満)のときには、減速後の再加速性を確保する制御(VN開度を閉じ側にする制御)を優先して実行することができる。 Then, by setting the condition that the engine speed is equal to or higher than a predetermined determination value in this way, the control for ensuring re-acceleration after deceleration is performed under the condition that no abnormal noise occurs (the engine speed is less than the determination value). (Control for setting the VN opening to the closing side) can be executed with priority.
ここで、本発明において、上記ノズルベーンの開度を開状態に保持する時間(設定時間(図10のt2−t3の時間))については、エンジン回転数が上昇から下降に切り替わった時点から、例えば図11に示すような異音大領域を通過するのに要する時間を実験・シミュレーション計算等によって求めておき、その結果を基に設定する。そして、このような設定時間(ノズルベーンの開度を開状態に保持する時間)が経過した後、減速後の再加速性を確保するためにノズルベーンの開度を閉じ側に制御する。 Here, in the present invention, the time for holding the nozzle vane opening in the open state (set time (time t2-t3 in FIG. 10)) is, for example, from the time when the engine speed is switched from rising to falling. The time required to pass through the loud noise region as shown in FIG. 11 is obtained by experiment / simulation calculation or the like, and set based on the result. Then, after such a set time (time for maintaining the opening degree of the nozzle vane in the open state) elapses, the opening degree of the nozzle vane is controlled to the closed side in order to ensure re-acceleration after deceleration.
本発明によれば、エンジン回転数が所定の判定値以上である場合に、アクセルオフとなり当該エンジン回転数が上昇から下降に切り替わった時点から所定の設定時間が経過するまでの間はノズルベーンの開度を開状態に保持するので、加速から減速に切り替わったときの異音の発生を抑制することができる。 According to the present invention, when the engine speed is equal to or higher than the predetermined determination value, the opening of the nozzle vane is continued until the predetermined set time elapses after the accelerator is turned off and the engine speed is switched from rising to lowering. Since the degree is held in the open state, it is possible to suppress the generation of abnormal noise when switching from acceleration to deceleration.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
−エンジン−
本発明を適用するエンジン(内燃機関)の概略構成について図1を参照して説明する。なお、図1にはエンジンの1気筒の構成のみを示している。
-Engine-
A schematic configuration of an engine (internal combustion engine) to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows only the configuration of one cylinder of the engine.
図1に示すエンジン1は、筒内直噴4気筒ディーゼルエンジンであって、その各気筒を構成するシリンダブロック1a内には上下方向に往復動するピストン1cが設けられている。ピストン1cはコネクティングロッド16を介してクランクシャフト15に連結されており、ピストン1cの往復運動がコネクティングロッド16によってクランクシャフト15の回転へと変換される。エンジン1のクランクシャフト15は、変速機(図示せず)に連結されており、エンジン1からの動力を変速機を介して車両の駆動輪(図示せず)に伝達することができる。
An engine 1 shown in FIG. 1 is an in-cylinder direct injection four-cylinder diesel engine, and a
クランクシャフト15にはシグナルロータ17が取り付けられている。シグナルロータ17の外周面には複数の突起(歯)17a・・17aが等角度ごとに設けられている。シグナルロータ17の側方近傍にはエンジン回転数センサ(クランクポジションセンサ)25が配置されている。エンジン回転数センサ25は、例えば電磁ピックアップであって、クランクシャフト15が回転する際にシグナルロータ17の突起17aに対応するパルス状の信号(出力パルス)を発生する。
A
エンジン1のシリンダブロック1aにはエンジン冷却水温を検出する水温センサ21が配置されている。また、シリンダブロック1aの上端にはシリンダヘッド1bが設けられており、このシリンダヘッド1bとピストン1cとの間に燃焼室1dが形成されている。
The
エンジン1のシリンダブロック1aの下側には、エンジンオイルを貯留するオイルパン18が設けられている。このオイルパン18に貯留されたエンジンオイルは、エンジン1の運転時に、異物を除去するオイルストレーナを介してオイルポンプによって汲み上げられ、さらにオイルフィルタで浄化された後に、ピストン1c、クランクシャフト15、コネクティングロッド16などに供給され、各部の潤滑・冷却等に使用される。
An
エンジン1のシリンダヘッド1bには、エンジン1の燃焼室1d内に燃料を直接噴射するためのインジェクタ2が設けられている。インジェクタ2にはコモンレール(蓄圧室)3が接続されており、インジェクタ2が開弁状態となっている間、コモンレール3内の燃料がインジェクタ2から燃焼室1d内に噴射される。
The
コモンレール3には、このコモンレール3内の高圧燃料の圧力(レール圧)を検出するためのレール圧センサ24が配置されている。コモンレール3には燃料ポンプであるサプライポンプ4が接続されている。
The
サプライポンプ4は、エンジン1のクランクシャフト15の回転力よって駆動される。このサプライポンプ4の駆動により燃料タンク40から燃料をコモンレール3に供給し、インジェクタ2を所定のタイミングで開弁することによってエンジン1の各気筒の燃焼室1d内に燃料が噴射される。この噴射された燃料は燃焼室1d内で燃焼され排気ガスとなって排気される。なお、インジェクタ2の開弁タイミング(噴射期間)は、後述するECU(Electronic Control Unit)200によって制御される。
The supply pump 4 is driven by the rotational force of the
エンジン1の燃焼室1dには吸気通路11と排気通路12が接続されている。吸気通路11と燃焼室1dとの間に吸気バルブ13が設けられており、この吸気バルブ13を開閉駆動することにより、吸気通路11と燃焼室1dとが連通または遮断される。
An
また、排気通路12と燃焼室1dとの間に排気バルブ14が設けられており、この排気バルブ14を開閉駆動することにより、排気通路12と燃焼室1dとが連通または遮断される。これら吸気バルブ13及び排気バルブ14の開閉駆動は、クランクシャフト15の回転が伝達される吸気カムシャフト及び排気カムシャフトの各回転によって行われる。
Further, an
吸気通路11には、エアクリーナ(図示せず)、吸入空気量(新規空気量)を検出するエアフロメータ22、後述するターボチャージャ100のコンプレッサインペラ112、ターボチャージャ100での過給によって昇温した吸入空気を強制冷却するためのインタークーラ7、吸気温センサ23、スロットルバルブ6、及び、インテークマニホールド11a内の圧力(過給圧)を検出するインマニ圧センサ(過給圧センサ)28などが配置されている。
In the
スロットルバルブ6は、インタークーラ7(ターボチャージャ100のコンプレッサインペラ102)の下流側(吸入空気流れの下流側)の吸気通路11に配置されている。スロットルバルブ6は電子制御式のバルブであって、スロットルモータ60によって開度が調整される。スロットルバルブ6の開度(スロットル開度)はスロットル開度センサ26によって検出される。この例のスロットルバルブ6は、運転者のアクセルペダル操作とは独立してスロットル開度を電子的に制御することが可能である。
The
排気通路12には、前段のS/C触媒(スタート触媒)81と、後段のU/F触媒(アンダーフロア触媒)82とが配置されている。S/C触媒81は、例えば、炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NOx)などを浄化可能な三元触媒によって構成されている。また、U/F触媒82は、例えば、排気ガス中のNOxを吸蔵するとともに、吸蔵しているNOxを還元する機能を有するNOx触媒(例えば、NSR(NOx Storage Reduction)触媒)によって構成される。
A front-stage S / C catalyst (start catalyst) 81 and a rear-stage U / F catalyst (underfloor catalyst) 82 are arranged in the
−ターボチャージャ−
エンジン1には、排気圧を利用して吸入空気を過給するターボチャージャ(過給機)100が装備されている。
-Turbocharger-
The engine 1 is equipped with a turbocharger (supercharger) 100 that supercharges intake air using exhaust pressure.
ターボチャージャ100は、図1及び図2に示すように、排気通路12に配置されたタービンホイール101、吸気通路11に配置されたコンプレッサインペラ102、及び、これらタービンホイール101とコンプレッサインペラ102とを一体に連結する連結シャフト103などによって構成されており、排気通路12に配置のタービンホイール101が排気のエネルギによって回転し、これに伴って吸気通路11に配置のコンプレッサインペラ102が回転する。そして、コンプレッサインペラ102の回転により吸入空気が過給され、エンジン1の各気筒の燃焼室に過給空気が強制的に送り込まれる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
なお、タービンホイール101はタービンハウジング111内に収容されており、コンプレッサインペラ102はコンプレッサハウジング112内に収容されている。また、連結シャフト103を支持するフローティングベアリング104,104はセンターハウジング113内に収容されており、このセンターハウジング113の両側に上記タービンハウジング111とコンプレッサハウジング112とが取り付けられている。
The
この例のターボチャージャ100は、可変ノズル式ターボチャージャ(VNT)であって、タービンホイール101側に可変ノズルベーン機構120が設けられており、この可変ノズルベーン機構120のノズルベーン121の開度(以下、VN開度ともいう)を調整することによってエンジン1の過給圧を調整することができる。可変ノズルベーン機構120の詳細については後述する。
The
−EGR装置−
また、エンジン1にはEGR装置5が装備されている。EGR装置5は、吸入空気に排気ガスの一部を導入することで、燃焼室1d内の燃焼温度を低下させてNOxの発生量を低減させる装置である。
-EGR device-
Further, the engine 1 is equipped with an
EGR装置5は、図1に示すように、ターボチャージャ100のタービンホイール101よりも上流側(排気ガス流れの上流)の排気通路12と、インタークーラ7(ターボチャージャ100のコンプレッサインペラ102)の下流側(吸入空気流れの下流側)の吸気通路11とを連通するEGR通路51、このEGR通路51に設けられたEGR触媒(例えば、酸化触媒)52、EGRクーラ53、及び、EGRバルブ54などによって構成されている。そして、このような構成のEGR装置5において、EGRバルブ54の開度を調整することにより、EGR率[EGR量/(EGR量+吸入空気量(新規空気量))(%)]を変更することができ、排気通路12から吸気通路11に導入されるEGR量(排気還流量)を調整することができる。
As shown in FIG. 1, the
なお、EGR装置5には、EGRクーラ53をバイパスするEGRバイパス通路及びEGRバイパス切替バルブを設けておいてもよい。
The
−可変ノズルベーン機構
次に、ターボチャージャ100の可変ノズルベーン機構120について図2〜図6を参照して説明する。
-Variable nozzle vane mechanism Next, the variable
この例の可変ノズルベーン機構120は、ターボチャージャ100のタービンハウジング111とセンターハウジング113との間に形成されたリンク室114に配設されている。
The variable
可変ノズルベーン機構120は、複数(例えば12枚)のノズルベーン121・・121と、環状のユニゾンリング122と、このユニゾンリング122の内周側に位置し、ユニゾンリング122に一部が係合する複数の開閉アーム123・・123と、その各開閉アーム123を駆動するための駆動アーム124と、各開閉アーム123に連結され、各ノズルベーン121を駆動するためのベーンシャフト125と、各ベーンシャフト125を保持するノズルプレート126とを備えている。
The variable
複数のノズルベーン121・・121はタービンホイール101の外周側に等間隔に配置されている。各ノズルベーン121は、ノズルプレート126上に配置されており、ベーンシャフト125を中心として所定の角度だけ回動することが可能となっている。
The plurality of
上記駆動アーム124は、駆動シャフト128を中心に回動可能となっている。また、駆動シャフト128は駆動リンク127の一端部に一体的に取り付けられており、その駆動リンク127が回動すると、これに伴って駆動シャフト128が回転して駆動アーム124が回動(揺動)する。
The
上記ユニゾンリング122の内周面には、各開閉アーム123の外周側端部が嵌まり合っており、ユニゾンリング122が回転すると、この回転力が各開閉アーム123に伝達される。具体的には、ユニゾンリング122は、ノズルプレート126に対して周方向に摺動可能に配設されている。このユニゾンリング122の内周縁に設けられた複数の凹部122aに、駆動アーム124及び各開閉アーム123の外周側端部が嵌め合わされており、ユニゾンリング122の回転力が各開閉アーム123に伝達される。
The outer peripheral side end of each open /
各開閉アーム123は、ベーンシャフト125を中心に回動可能となっている。各ベーンシャフト125はノズルプレート126に回転自在に支持されており、このベーンシャフト125によって、開閉アーム123と上記ノズルベーン121とが一体的に連結されている。
Each open /
上記ノズルプレート126はタービンハウジング111に固定されている。ノズルプレート126にはピン126a(図3及び5参照)が差し込まれており、このピン126aにはローラ126bが嵌め合わされている。ローラ126bはユニゾンリング122の内周面をガイドする。これにより、ユニゾンリング122はローラ126bに保持されて所定方向に回転することが可能となっている。
The
以上の構造において、上記駆動リンク127が回動すると、その回動力が、駆動シャフト128及び駆動アーム124を介してユニゾンリング122に伝達される。このユニゾンリング122の回転に伴って各開閉アーム123が回動(揺動)して各可変ノズルベーン121が回動する。
In the above structure, when the
この例の可変ノズルベーン機構120にあっては、駆動リンク127の他端部にリンクロッド129が連結ピン127aを介して回動自在に連結されている。このリンクロッド129はVNアクチュエータ140に連結されている。VNアクチュエータ140は、電動モータ(DCモータ)141と、この電動モータ141の回転を直線運動に変換して上記リンクロッド129に伝達する変換機構(例えば、ウォームギヤ及びこのウォームギヤに噛み合うウォームホイールを有するギヤ機構等:図示せず)とを備えている。VNアクチュエータ140はECU200によって駆動制御される。ECU200は、例えば、エンジン運転状態から要求されるノズルベーン開度要求値などに応じて電動モータ141の通電制御を行う。なお、電動モータ141には車載バッテリ(図示せず)からの電力が供給される。
In the variable
そして、上記VNアクチュエータ140によってリンクロッド129の移動(前進・後退)させることにより駆動リンク127が回動し、これに伴って各ノズルベーン121が回動(変位)する。
When the
具体的には、図3に示すように、リンクロッド129を図中矢印X1方向に引くことで(リンクロッド129の後退)、ユニゾンリング122が図中矢印Y1方向に回転し、図4に示すように、各ノズルベーン121がベーンシャフト125を中心に図中反時計回り方向(Y1方向)に回動して、ノズルベーン121の開度(VN開度)が大きく設定される。
Specifically, as shown in FIG. 3, when the
一方、図5に示すように、リンクロッド129を図中矢印X2方向に押すことで(リンクロッド129の前進)、ユニゾンリング122が図中矢印Y2方向に回転し、図6に示すように、各ノズルベーン121がベーンシャフト125を中心に図中時計回り方向(Y2方向)に回動してノズルベーン開度(VN開度)が小さく設定される。
On the other hand, as shown in FIG. 5, when the
以上の構造のターボチャージャ100において、上記タービンホイール101を収容しているタービンハウジング111には、タービンハウジング渦室111aが設けられており、このタービンハウジング渦室111aに排気ガスが供給され、その排気ガスの流れによってタービンホイール101が回転する。この際、上述の如く、各ノズルベーン121の回動位置が調整されて、その回動角度を設定することにより、タービンハウジング渦室111aからタービンホイール101に向かう排気の流量及び流速を調整することができる。これによって過給性能を調整することが可能になり、例えば、エンジン1の低回転時にノズルベーン121同士の間の流路面積(スロート面積)を減少させるように各ノズルベーン121の回動位置(変位)を調整すれば、排気ガスの流速が増加して、エンジン低速域から高い過給圧を得ることが可能になる。
In the
以上のエンジン1、ターボチャージャ100のVNアクチュエータ140(電動モータ141)、スロットルバルブ6を開閉駆動するスロットルモータ60、及び、EGRバルブ54などの各部はECU200によって制御される。
The
−ECU−
ECU200は、図7に示すように、CPU201、ROM202、RAM203及びバックアップRAM204などを備えている。
-ECU-
As shown in FIG. 7, the
ROM202は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。CPU201は、ROM202に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。また、RAM203は、CPU201での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップRAM204は、例えばエンジン1の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
The
以上のCPU201、ROM202、RAM203及びバックアップRAM204は、バス207を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース205及び出力インターフェース206と接続されている。
The
入力インターフェース205には、水温センサ21、エアフロメータ22、吸気温センサ23、レール圧センサ24、エンジン回転数センサ25、スロットルバルブ6の開度を検出するスロットル開度センサ26、アクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)を検出するアクセル開度センサ27、インマニ圧センサ(過給圧センサ)28、及び、車速センサ29などが接続されている。
The
出力インターフェース206には、インジェクタ2、スロットルバルブ6のスロットルモータ60、EGRバルブ54、及び、ターボチャージャ100の可変ノズルベーン機構120のノズルベーン121の開度を調整するVNアクチュエータ140(電動モータ141)などが接続されている。
The
ECU200は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン1のスロットルバルブ6の開度制御、燃料噴射量・噴射時期制御(インジェクタ2の開閉制御)、及び、EGR制御などを含むエンジン1の各種制御を実行する。さらに、ECU200は、下記の「VN開度制御」を実行する。
The
以上のECU200により実行されるプログラムによって本発明の過給機付きエンジンの制御装置が実現される。
The control apparatus for a supercharged engine according to the present invention is realized by the program executed by the
−VN開度制御−
まず、ノズルベーン121を通過する排気ガスの流速(VN通過流速)について説明する。
-VN opening control-
First, the flow rate of exhaust gas passing through the nozzle vane 121 (VN passage flow rate) will be described.
ターボチャージャ100に可変ノズルベーン機構120を設けた場合、図8に示すように、排気ガスはノズルベーン121を通過してタービンホイール101に向けて流れる。上述したように、加速(エンジン加速)から減速に切り替わったときには、その後(減速後)の再加速性を確保するためにノズルベーン121の開度(VN開度)を閉じ側に制御して、ターボチャージャ100の過給圧を落さないようにしている。このため、加速から減速に切り替わるときに、ノズルベーン121を通過する排気ガスの流速が準定常となる場合がある。そして、その排気ガスの流速がある一定以上の準定常になると、ノズルベーン121の後流に排気ガスの渦(ランキン渦)が生じるようになる。
When the variable
上述したように、ランキン渦はノズルベーン後端で発生し、排気ガスの流速に比例した周波数成分を有する圧力脈動となることが判っている。つまり、ランキン渦の渦放周波数fは、理論式[f=St*U/D St:ストロハル数(定数)、U:流速、D:後流の幅]の関係を満足しているので、そのランキン渦によって生じる圧力脈動は、ノズルベーン121を通過する排気ガスの流速(ノズルベーン後端の流速)に比例した周波数成分を有する。そして、そのような圧力脈動の周波数が、タービンハウジング111内の空間及び排気管12a(タービンハウジング〜触媒の排気ガス通路:図1参照)内の空間の空間共鳴にて増幅されると、車両排気管を通じて排気口からの吐出音となってしまい、その異音が問題となる。
As described above, Rankine vortices are generated at the rear end of the nozzle vane and have been found to be pressure pulsations having a frequency component proportional to the flow rate of the exhaust gas. In other words, the vortex shedding frequency f of the Rankine vortex satisfies the relationship of the theoretical formula [f = St * U / D St: Strouhal number (constant), U: flow velocity, D: wake width] The pressure pulsation generated by the Rankine vortex has a frequency component proportional to the flow rate of exhaust gas passing through the nozzle vane 121 (flow rate at the rear end of the nozzle vane). When the frequency of such pressure pulsation is amplified by the spatial resonance of the space in the
このような点を考慮して、本実施形態では、エンジン回転数Neが所定の判定値以上である場合に、アクセルオフとなり当該エンジン回転数Neが上昇から下降に切り替わった時点から所定の設定時間が経過するまでの間は、ノズルベーン121の開度(VN開度)を開状態に保持することにより、異音の発生を抑制することを技術的特徴としている。
In consideration of such points, in the present embodiment, when the engine speed Ne is equal to or higher than a predetermined determination value, the accelerator is turned off and the predetermined time is set from the time when the engine speed Ne switches from increase to decrease. Until the time elapses, the technical feature is to suppress the generation of abnormal noise by maintaining the opening degree (VN opening degree) of the
その具体的な制御(VN開度制御)の一例について図9のフローチャートを参照して説明する。図9の制御ルーチンは、ECU200において所定時間毎(例えば、8msec毎)に繰り返して実行される。
An example of the specific control (VN opening degree control) will be described with reference to the flowchart of FIG. The control routine of FIG. 9 is repeatedly executed by the
図9の制御ルーチンが開始されると、まずは、ステップST101において、加速時(エンジン1の加速時)であるか否かを判定する。その判定結果が否定判定(NO)である場合はリターンする。ステップST101の判定結果が肯定判定(YES)である場合(加速時である場合)はステップST102に進む。 When the control routine of FIG. 9 is started, first, in step ST101, it is determined whether or not it is during acceleration (when the engine 1 is being accelerated). If the determination result is negative (NO), the process returns. If the determination result in step ST101 is affirmative (YES) (when acceleration is in progress), the process proceeds to step ST102.
なお、加速時(エンジン1が加速時)であるか否かの判定は、例えば、車両走行中等において、アクセルペダルが踏み込まれて、アクセル開度センサ27にて検出されるアクセル開度が所定以上になったとき(または、アクセル開度の変化率(上昇率)が所定値以上になったとき)に「加速時」であると判定するようにすればよい。
The determination as to whether or not the vehicle is accelerating (when the engine 1 is accelerating) is performed, for example, when the accelerator pedal is depressed and the accelerator opening detected by the
ステップST102では、エンジン回転数センサ25の出力信号から算出されるエンジン回転数Neが所定の判定値Thne以上であるか否かを判定する。その判定結果が否定判定(NO)である場合はリターンする。ステップST102の判定結果が肯定判定(YES)である場合([Ne≧Thne]である場合)はステップST103に進む。なお、ステップST102の判定処理に用いる判定値Thneについては後述する。
In step ST102, it is determined whether or not the engine speed Ne calculated from the output signal of the
なお、このステップST102の判定結果が否定判定(NO)である場合は、加速から減速に切り替わったときに後述する「VN開度を開状態に保持する制御」は実行せずに、ノズルベーン121の開度(VN開度)を閉じ側に制御し、ターボチャージャ100の過給圧を落さないようにすることで、再加速性を確保する。
In addition, when the determination result of this step ST102 is negative determination (NO), when switching from acceleration to deceleration, “control to keep the VN opening in an open state” described later is not executed, and the
ステップST103では、アクセル開度センサ27の出力信号に基づいて、アクセルオフになったか否かを判定する。その判定結果が否定判定(NO)である場合はリターンする。ステップST103の判定結果が肯定判定(YES)である場合(アクセルオフである場合)はステップST104に進む。
In step ST103, it is determined based on the output signal of the
ステップST104では、アクセルオフの後に、加速(エンジン加速)から減速に切り替わったか否かを判定する。具体的には、エンジン回転数センサ25の出力信号に基づいて、エンジン回転数Neの変化率(dNe/dt:図10参照)を逐次算出し、そのエンジン回転数Neの変化率dNe/dtが、[dNe/dt>0]⇒[dNe/dt<0]と変化したか否かを判定する。このステップST104の判定結果が否定判定(NO)である場合は処理が待機状態となる。そして、ステップST104の判定結果が肯定判定(YES)となった時点([dNe/dt>0]⇒[dNe/dt<0]となった時点(図10のt2時点)でステップST105に進む。
In step ST104, it is determined whether or not the acceleration (engine acceleration) is switched to the deceleration after the accelerator is turned off. Specifically, based on the output signal of the
ステップST105では、ノズルベーン121の開度(VN開度)を開状態に保持するとともに、[dNe/dt>0]⇒[dNe/dt<0]となった時点(図10のt2時点)からの経過時間の計時を開始する。
In step ST105, the opening degree (VN opening degree) of the
ここで、ステップST105で実行する制御(VN開度を開状態に保持する制御)は、アクセルオフ時点(図10に示すt1時点)でのVN開度値よりもVN開度を開き側に設定・保持する制御である。この開き側に設定するVN開度については、減速時に、上記圧力脈動に起因する異音が発生しないようなVN開度を、後述する設定時間(VN開度を開状態に保持する時間)などを考慮して、実験・シミュレーション等によって適合して設定する。なお、開状態に保持する制御時のVN開度については最大開度に設定するようにしてもよい。 Here, the control executed in step ST105 (control for keeping the VN opening in the open state) sets the VN opening to the opening side with respect to the VN opening value at the accelerator-off time (time t1 shown in FIG. 10).・ Control to hold. With respect to the VN opening set on the opening side, a VN opening that does not generate abnormal noise due to the pressure pulsation during deceleration is set to a set time (a time during which the VN opening is kept open), which will be described later. In consideration of the above, it is set in conformity with experiments and simulations. The VN opening at the time of control held in the open state may be set to the maximum opening.
そして、以上のステップST105の処理(VN開度を開状態に保持する処理)は、[dNe/dt>0]⇒[dNe/dt<0]となった時点(図10のt2時点)から、後述する設定時間が経過するまで(t2時点からの経過時間が設定時間に達するまで)継続され、その設定時間が経過した時点(図10のt3時点)、つまり、ステップST106の判定結果が肯定判定(YES)となった時点でステップST107に進む。 And the process of the above-mentioned step ST105 (process which maintains a VN opening degree in an open state) is from [dNe / dt> 0] ⇒ [dNe / dt <0] (time t2 in FIG. 10), This is continued until a set time to be described later elapses (until the elapsed time from time t2 reaches the set time), and when the set time elapses (time t3 in FIG. 10), that is, the determination result in step ST106 is affirmative. When (YES) is reached, the process proceeds to step ST107.
ステップST107においては、ノズルベーン121の開度(VN開度)を閉じ側の値に設定して、減速後の再加速性を確保する。
In step ST107, the opening degree (VN opening degree) of the
次に、上記した[判定値Thne]、及び、[設定時間(開状態保持時間)]について説明する。 Next, the above-described [determination value Thne] and [set time (open state holding time)] will be described.
(判定値Thne)
上記ステップST102の判定処理に用いる判定値Thneについて説明する。まず、CAE(Computer Aided Engineering)を用いて、対象とするエンジン1について、ターボチャージャ100のタービンハウジング111内部の空間形状、及び、そのタービンハウジング111の出口からS/C触媒81までの排気管12a(S/C触媒81のケーシング81b内の空間の一部(ケーシング81bの入口から触媒本体81aまでの空間)を含む:図1参照)の空間形状を特定し、[タービンハウジング〜触媒]の空間共鳴を評価して共鳴周波数を求め、その結果を基に図11に示す空間共鳴の周波数帯(異音が大となる周波数帯:例えば、600Hz〜1kHz)を特定する。
(Judgment value Thne)
The determination value Thne used for the determination process in step ST102 will be described. First, using CAE (Computer Aided Engineering), for the target engine 1, the space shape inside the
次に、上記処理により求めた空間共鳴の周波数帯を用い、その空間共鳴の周波数帯内に入るターボチャージャ100の回転域(ターボ回転数の範囲:図11参照)を実験・シミュレーション計算等によって求める。そして、エンジン1の回転数Neとターボチャージャ100の回転数(ターボ回転数)との関係等を考慮して、上記空間共鳴の周波数帯に入るエンジン回転域を実験・シミュレーション計算等によって求め、そのエンジン回転域の下限値を基に適合した値(例えば、[エンジン回転域の下限値]−[マージン])をステップST102の判定処理に用いる判定値Thneとする。
Next, using the frequency band of the spatial resonance obtained by the above processing, the rotation range of the
(設定時間(開状態保持時間))
上記図9のステップST106の判定処理に用いる設定時間は、上記したように、エンジン回転数Neが上昇から下降に切り替わった時点(図10のt2時点)からVN開度を開状態に保持する期間(時間[t2〜t3]))のことである。この設定時間は、エンジン回転数Neが上昇から下降に切り替わった時点から、その下降中のエンジン回転数Ne(ターボ回転数)が図11に示す空間共鳴の周波数帯を通過するのに要する時間を、実験・シミュレーション計算等によって求め、その結果を基に適合した値を設定する。なお、設定時間(VN開度の開状態保持時間)は長いほど異音抑制の点では好ましいが、長くし過ぎると減速後の再加速性が低下する傾向となるので、このような点を考慮した値(例えば、300msec〜500msec程度)を設定する。
(Set time (open state holding time))
As described above, the set time used for the determination process in step ST106 in FIG. 9 is a period during which the VN opening is kept open from the time when the engine speed Ne is switched from rising to falling (time t2 in FIG. 10). (Time [t2 to t3])). This set time is the time required for the engine revolution speed Ne (turbo revolution speed) that is decreasing to pass through the frequency band of the spatial resonance shown in FIG. 11 from the time when the engine revolution speed Ne is switched from the increase to the decrease. Obtained by experiment / simulation calculation, etc., and set a suitable value based on the result. Note that the longer the set time (open state holding time of the VN opening) is preferable in terms of noise suppression, but if it is too long, the re-acceleration performance after deceleration tends to decrease. The set value (for example, about 300 msec to 500 msec) is set.
次に、本実施形態のVN開度制御について図10のタイミングチャートを参照して説明する。 Next, the VN opening degree control of this embodiment will be described with reference to the timing chart of FIG.
まず、加速時(エンジン加速時)において、エンジン回転数Neが所定の判定値Thne以上である場合に、図10に示すタイミングt1でアクセルオフになると、従来制御(図10の破線)では、ノズルベーン121の開度(VN開度)を閉じ側に制御している。このため、上述した理由により異音が発生する。これに対し、本実施形態では、t1の時点でアクセルオフとなった後、エンジン回転数Neが上昇から下降に切り替わった時点([dNe/dt>0]⇒[dNe/dt<0]となった時点)t2で、ノズルベーン121の開度を開状態に所定の設定時間だけ保持する。このようにしてノズルベーン121の開度を開状態に保持することにより、ノズルベーン121を通過する排気ガスの流速が小さくなるので、ランキン渦が発生するガス流速の準定常を回避することができ、異音の発生を抑制することができる。そして、エンジン回転数Neが上昇から下降に切り替わった時点t2から所定の設定時間が経過した時点t3で、ノズルベーン121の開度を閉じ側に制御するので、減速後の再加速性を確保することができる。
First, at the time of acceleration (when the engine is accelerated), when the engine speed Ne is equal to or greater than a predetermined determination value Thne and the accelerator is turned off at the timing t1 shown in FIG. 10, in the conventional control (broken line in FIG. 10), The opening degree 121 (VN opening degree) is controlled to the closing side. For this reason, abnormal noise is generated for the reason described above. On the other hand, in the present embodiment, after the accelerator is turned off at the time t1, the time when the engine speed Ne is switched from the increase to the decrease ([dNe / dt> 0] ⇒ [dNe / dt <0]. At time t2, the opening degree of the
このように、本実施形態によれば、エンジン回転数Neが所定の判定値Thne以上である場合に、アクセルオフとなり当該エンジン回転数Neが上昇から下降に切り替わった時点から所定の設定時間が経過するまでの間はノズルベーン121の開度を開状態に保持するので、加速から減速に切り替わったときの異音の発生を抑制することができる。
Thus, according to the present embodiment, when the engine speed Ne is equal to or greater than the predetermined determination value Thne, the predetermined set time has elapsed since the accelerator was turned off and the engine speed Ne was switched from rising to falling. In the meantime, since the opening degree of the
(変形例)
次に、上記実施形態の変形例について説明する。この変形例では、上記した図9のステップST102とステップST103との間に、加速中のエンジン回転数Neの変化率(上昇率:dNe/dt:図10参照)が所定の判定値ThΔne以上であるか否かを判定するステップを追加する点に特徴がある。そして、その追加ステップの判定結果が肯定判定(YES)である場合にステップST103に進み、追加ステップの判定結果が否定判定(NO)である場合はリターンする。このような追加ステップを設ける理由について以下に説明する。
(Modification)
Next, a modification of the above embodiment will be described. In this modification, between step ST102 and step ST103 of FIG. 9 described above, the rate of change of the engine speed Ne during acceleration (increase rate: dNe / dt: see FIG. 10) is greater than or equal to a predetermined determination value ThΔne. It is characterized in that a step for determining whether or not there is added. And when the determination result of the addition step is affirmation determination (YES), it progresses to step ST103, and when the determination result of an addition step is negative determination (NO), it returns. The reason for providing such an additional step will be described below.
まず、エンジン回転数Neが上記判定値Thne以上となるような状況であっても、例えば、加速時におけるドライバによるアクセル踏み込み量の変化量(アクセル開度の変化率(上昇率))が小さい場合や加速時の変速機の変速比が小さい場合など、運転状態によってはエンジン回転数Neの変化率(上昇率)が小さくなる場合があって、こうした場合には、上記空間共鳴の周波数帯に到達しない場合が想定される。このような点を考慮して、この変形例では、上記した追加ステップSTの判定処理(dNe/dt≧ThΔne)を追加しており、このような判定処理(条件)を付加することにより、上記したVN開度を開状態に保持する制御をより適切な状況のときに行えるようになる。 First, even in a situation where the engine speed Ne is equal to or greater than the determination value Thne, for example, when the amount of change in the accelerator depression amount by the driver during acceleration (the rate of change in the accelerator opening (the rate of increase)) is small The rate of change (increase rate) of the engine speed Ne may be reduced depending on the operating condition, such as when the transmission gear ratio during acceleration or acceleration is small. In such a case, the frequency band of the spatial resonance is reached. The case where it does not do is assumed. Considering such points, in this modified example, the determination process (dNe / dt ≧ ThΔne) of the above-described additional step ST is added, and by adding such a determination process (condition), the above-described determination process (condition) is added. The control to keep the VN opening in the open state can be performed in a more appropriate situation.
なお、この場合の判定値ThΔneについても、図11に示す空間共鳴の周波数帯を考慮して、実験・シミュレーション計算等によって適合した値(空間共鳴の周波数帯内に入るようなエンジン回転数の上昇率dNe/dtを基に適合した値)を設定すればよい。 Note that the determination value ThΔne in this case also takes into account the spatial resonance frequency band shown in FIG. 11, and is a value adapted by experiments and simulation calculations (an increase in engine speed that falls within the spatial resonance frequency band). A value adapted based on the rate dNe / dt) may be set.
−他の実施形態−
以上の例では、コモンレール式筒内直噴型多気筒(4気筒)ディーゼルエンジンに本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限られることなく、例えば6気筒ディーゼルエンジンなど他の任意の気筒数のディーゼルエンジンにも適用可能である。
-Other embodiments-
In the above example, the case where the present invention is applied to a common rail in-cylinder direct injection multi-cylinder (four-cylinder) diesel engine has been described. The present invention is not limited to this, and can be applied to a diesel engine having any other number of cylinders such as a six-cylinder diesel engine.
また、以上の例では、ディーゼルエンジンの制御の例について説明したが、本発明はこれに限られることなく、可変ノズルベーン式ターボチャージャを備えたガソリンエンジンの制御にも本発明は適用可能である。 Moreover, although the example of control of a diesel engine was demonstrated in the above example, this invention is not limited to this, This invention is applicable also to control of the gasoline engine provided with the variable nozzle vane type turbocharger.
以上の例では、EGR装置(排気ガス還流装置)が装備された内燃機関(ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン等)に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限られることなく、EGR装置を備えていない過給機付き内燃機関(可変ノズルベーン式ターボチャージャ付きエンジン)の制御にも本発明は適用可能である。 In the above example, the case where the present invention is applied to an internal combustion engine (diesel engine, gasoline engine, etc.) equipped with an EGR device (exhaust gas recirculation device) has been described. However, the present invention is not limited to this, and EGR The present invention can also be applied to control of an internal combustion engine with a supercharger (an engine with a variable nozzle vane turbocharger) that is not equipped with a device.
なお、本発明において、可変ノズルベーン機構を駆動するアクチュエータとして、電動モータを駆動源とするモータ式アクチュエータのほか、例えば負圧式や油圧式のアクチュエータを用いてもよい。 In the present invention, as an actuator for driving the variable nozzle vane mechanism, for example, a negative pressure type or a hydraulic type actuator may be used in addition to a motor type actuator using an electric motor as a drive source.
本発明は、可変ノズルベーン式過給機を備えたエンジンの制御に利用可能であり、さらに詳しくは、ノズルベーン後端で生じる圧力脈動に起因する異音を抑制する制御に有効に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for control of an engine having a variable nozzle vane supercharger, and more specifically can be effectively used for control for suppressing abnormal noise caused by pressure pulsation generated at the rear end of the nozzle vane. .
1 エンジン
11 吸気通路
12 排気通路
25 エンジン回転数センサ
27 アクセル開度センサ
100 ターボチャージャ(可変ノズルベーン式ターボチャージャ)
101 タービンホイール
102 コンプレッサインペラ
120 可変ノズルベーン機構
121 ノズルベーン
140 VNアクチュエータ
141 電動モータ
200 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
DESCRIPTION OF
Claims (3)
エンジン回転数が所定の判定値以上である場合に、アクセルオフとなり当該エンジン回転数が上昇から下降に切り替わった時点から所定の設定時間が経過するまでの間は前記ノズルベーンの開度を開状態に保持することを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。 A compressor impeller provided in the intake passage, a turbine wheel provided in the exhaust passage, and a plurality of nozzle vanes provided on the outer peripheral side of the turbine wheel, and by changing the opening of the nozzle vane, In a control device for a supercharged engine provided with a supercharger provided with a variable nozzle vane mechanism for adjusting the flow,
When the engine speed is equal to or higher than a predetermined determination value, the opening of the nozzle vane is kept open until a predetermined set time elapses after the accelerator is turned off and the engine speed is switched from rising to lowering. A control device for an engine with a supercharger, characterized in that it holds.
エンジン回転数が所定の判定値以上で、かつ、当該エンジン回転数の変化率が所定の判定値以上である場合に、アクセルオフとなり当該エンジン回転数が上昇から下降に切り替わった時点から所定の設定時間が経過するまでの間は前記ノズルベーンの開度を開状態に保持することを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。 The control device for an engine with a supercharger according to claim 1,
When the engine speed is equal to or higher than the predetermined determination value and the rate of change of the engine speed is equal to or higher than the predetermined determination value, the accelerator is turned off and the predetermined setting is made when the engine speed is switched from rising to lowering. A control device for an engine with a supercharger, wherein the opening degree of the nozzle vane is kept open until time elapses.
前記エンジン回転数が上昇から下降に切り替わった時点から前記設定時間が経過した後に、前記ノズルベーンの開度を閉じ側に制御することを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。 The control device for an engine with a supercharger according to claim 1 or 2,
The supercharger-equipped engine control device, wherein the opening degree of the nozzle vane is controlled to the closed side after the set time has elapsed from the time when the engine speed is switched from rising to falling.
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