JP2017137830A - Engine control system - Google Patents

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伸匡 大橋
Nobumasa Ohashi
伸匡 大橋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an engine control system capable of curbing an excessive increase in cylinder pressure due to a response lag of a turbocharger.SOLUTION: An engine control system, mounted on a vehicle having an engine with a turbocharger, comprises a control section which delays a timing to close an intake valve of the engine by predetermined time for a predetermined period after shifting an operation state of the engine to a low load region when the operation state of the engine is shifted from a high load region to the low load region and actual supercharging pressure by the turbocharger is larger than predetermined target supercharging pressure.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、ターボチャージャを有するディーゼルエンジンのエンジン制御システムに関する。   The present invention relates to an engine control system for a diesel engine having a turbocharger.

気筒内で圧縮した空気に燃料を噴射して着火させるディーゼルエンジンは、排気ガスの流れを利用して吸気を圧縮するターボチャージャと相性がよい。一般に、ターボチャージャは、排気ガスの流れにより回転するタービンと、タービンに連動して回転する圧縮機と、を有し、排気ガスの流圧を利用して吸気を圧縮するものである。   A diesel engine that injects fuel into air compressed in a cylinder and ignites it is compatible with a turbocharger that compresses intake air by using a flow of exhaust gas. In general, a turbocharger has a turbine that rotates by the flow of exhaust gas and a compressor that rotates in conjunction with the turbine, and compresses intake air by using the flow pressure of the exhaust gas.

ターボチャージャでは、エンジンの出力変化に伴って排気ガスの流量が変化しても、その重さのためにタービンの回転数がすぐには変化せず、過給圧の増減がエンジンの出力変化から遅れて生じる応答遅れが発生しうる。例えば減速時等、エンジンが高負荷状態から低負荷状態へと変化した場合にこの応答遅れが発生すると、エンジンが低負荷状態となって必要な過給圧が低下したとしても、タービンの回転速度はすぐに低下しないため、低負荷状態となってからしばらくの間は過給圧が高いままの状態が継続する。これにより、高い過給圧のまま過給が行われ、エンジンの気筒内の圧力が過上昇してしまう事態が生じることがある。   In a turbocharger, even if the flow rate of exhaust gas changes as the engine output changes, the speed of the turbine does not change immediately due to its weight. Response delays that occur late can occur. For example, when the engine changes from a high load state to a low load state, such as when decelerating, if this response delay occurs, even if the engine is in a low load state and the required boost pressure decreases, the rotational speed of the turbine Therefore, the supercharging pressure remains high for a while after the low load state is reached. Thereby, supercharging is performed with a high supercharging pressure, and a situation may occur in which the pressure in the cylinder of the engine excessively increases.

このようなターボチャージャの応答遅れに起因する気筒内圧力の過上昇を防止するための技術として、例えば特許文献1に開示された技術がある。   As a technique for preventing an excessive increase in cylinder pressure caused by such a response delay of the turbocharger, there is a technique disclosed in Patent Document 1, for example.

特開2013−185540号公報JP 2013-185540 A

特許文献1には、演算手段が、基本噴射タイミングTaを、エンジン回転数が同一の条件下において、負荷が低いときは高いときに比べて進角側に設定し、噴射制御手段が、エンジン負荷が高負荷から低負荷へと移行すると、その移行から所定期間に限って、基本噴射タイミングTaよりも遅角側に設定された安全噴射タイミングTbで燃料を噴射するセーフティ噴射制御を実行するディーゼルエンジンの制御装置が開示されている。   In Patent Document 1, the calculation means sets the basic injection timing Ta to the advance side when the load is low and the engine load is lower than that when the load is low under the same engine speed. When the engine shifts from a high load to a low load, a diesel engine that executes safety injection control for injecting fuel at a safety injection timing Tb set on the retard side of the basic injection timing Ta only for a predetermined period from the transition A control apparatus is disclosed.

しかしながら、噴射タイミングを特許文献1において設定される安全噴射タイミングTbで噴射することが、好ましくない場合がある。例えば、噴射タイミングを遅らせると、筒内圧力を低減することはできるが、排気温度が上昇してしまうことがあるので、ターボチャージャのタービン回転数が増大し、過給圧が過上昇してしまう事態が生じうる。このような事態を回避するためには、噴射タイミングを変更する以外の方法で、ターボチャージャの応答遅れに起因する気筒内圧力の過上昇を防止する必要がある。   However, it may not be preferable to inject at the injection timing Tb set in Patent Document 1 as the injection timing. For example, if the injection timing is delayed, the in-cylinder pressure can be reduced, but the exhaust gas temperature may increase, so the turbine rotation speed of the turbocharger increases and the boost pressure increases excessively. Things can happen. In order to avoid such a situation, it is necessary to prevent an excessive increase in the in-cylinder pressure due to the response delay of the turbocharger by a method other than changing the injection timing.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ターボチャージャの応答遅れに起因する気筒内圧力の過上昇を防止することができるエンジン制御システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an engine control system that can prevent an excessive increase in cylinder pressure due to a response delay of a turbocharger.

本発明のエンジン制御システムは、車輌に搭載され、ターボチャージャを備えたエンジンのエンジン制御システムであって、前記エンジンの運転状態が高負荷領域から低負荷領域に遷移し、かつ所定の目標過給圧よりも前記ターボチャージャによる実際の過給圧である実過給圧の方が大きい場合に、前記低負荷領域への遷移から所定期間の間、前記エンジンの吸気弁を閉弁する時期を所定時間だけ遅らせる制御部を有する。   An engine control system according to the present invention is an engine control system for an engine mounted on a vehicle and provided with a turbocharger, wherein the operating state of the engine transitions from a high load region to a low load region, and a predetermined target supercharging. When the actual supercharging pressure, which is the actual supercharging pressure by the turbocharger, is larger than the pressure, the timing for closing the intake valve of the engine for a predetermined period from the transition to the low load region is predetermined. It has a control unit that delays by time.

本発明のエンジン制御方法は、車輌に搭載され、ターボチャージャを備えたエンジンを制御するエンジン制御方法であって、前記エンジンの運転状態が高負荷領域から低負荷領域に遷移したか否かを判定するステップと、前記エンジンの運転状態が高負荷領域から低負荷領域に遷移したと判定された場合に、所定の目標過給圧よりも前記ターボチャージャによる実際の過給圧である実過給圧の方が大きいか否かを判定するステップと、前記目標過給圧より前記実過給圧の方が大きいと判定された場合に、前記低負荷領域への遷移から所定期間の間、前記エンジンの吸気弁を閉弁する時期を所定時間だけ遅らせるステップと、を有する。   The engine control method of the present invention is an engine control method for controlling an engine mounted on a vehicle and equipped with a turbocharger, and determines whether or not the operating state of the engine has transitioned from a high load region to a low load region. And an actual supercharging pressure that is an actual supercharging pressure by the turbocharger rather than a predetermined target supercharging pressure when it is determined that the operating state of the engine has transitioned from a high load region to a low load region Determining whether or not the engine is larger, and when it is determined that the actual supercharging pressure is larger than the target supercharging pressure, the engine is changed for a predetermined period from the transition to the low load region. Delaying the timing for closing the intake valve by a predetermined time.

本開示によれば、ターボチャージャの応答遅れに起因する気筒内圧力の過上昇を防止することができる。   According to the present disclosure, it is possible to prevent an excessive increase in the cylinder pressure due to a response delay of the turbocharger.

本発明の実施の形態に係るエンジン制御システムの構成の一例を示す図The figure which shows an example of a structure of the engine control system which concerns on embodiment of this invention エンジンの構成の一例を示す図Diagram showing an example of the engine configuration ECMの制御について説明するためのフローチャートFlow chart for explaining control of ECM ECMが吸気弁の閉弁時期を遅角化する制御を行った場合のタイムチャートの一例を示す図The figure which shows an example of the time chart at the time of ECM performing control which retards the valve closing timing of an intake valve 加速状態および、減速状態にある車輌におけるエンジン出力、過給圧、最大筒内圧力、および吸気弁遅角期間の関係を示すタイムチャートTime chart showing the relationship between engine output, supercharging pressure, maximum in-cylinder pressure, and intake valve retardation period in a vehicle in acceleration and deceleration

以下、本発明の実施の形態に係るエンジン制御システムについて、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形態に係るエンジン制御システム100の構成の一例を示す図である。エンジン制御システム100は、例えば乗用車やトラック等の車両に搭載され、車輌に動力を供給するエンジンを制御するためのシステムである。   Hereinafter, an engine control system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an engine control system 100 according to an embodiment of the present invention. The engine control system 100 is a system for controlling an engine that is mounted on a vehicle such as a passenger car or a truck and supplies power to the vehicle.

図1に示すように、エンジン制御システム100は、吸気口11、圧縮機12、冷却器13、吸気マニホールド14、排気マニホールド15、タービン16、排気口17、ブーストセンサ18、エンジン20、ECM30を有する。   As shown in FIG. 1, the engine control system 100 includes an intake port 11, a compressor 12, a cooler 13, an intake manifold 14, an exhaust manifold 15, a turbine 16, an exhaust port 17, a boost sensor 18, an engine 20, and an ECM 30. .

吸気口11から吸入された空気、すなわち吸気は、排気ガスの流れにより回転するタービン16の回転力を動力として動作する圧縮機12により圧縮される。これらの圧縮機12およびタービン16により、過給機19が構成される。過給機19は、本発明のターボチャージャに対応している。過給機19により圧縮され高温となった吸気は、インタークーラやチャージエアクーラ等と称される冷却器13により冷却され、吸気マニホールド14からエンジン20の各気筒に供給される。   Air sucked from the intake port 11, that is, intake air, is compressed by a compressor 12 that operates using the rotational force of the turbine 16 rotated by the flow of exhaust gas as power. The compressor 12 and the turbine 16 constitute a supercharger 19. The supercharger 19 corresponds to the turbocharger of the present invention. The intake air compressed to a high temperature by the supercharger 19 is cooled by a cooler 13 called an intercooler, a charge air cooler or the like, and supplied from the intake manifold 14 to each cylinder of the engine 20.

エンジン20の各気筒には、図1に図示しない燃料タンクから燃料が供給され、各気筒において高圧の吸気と燃料とが混合されて燃焼が行われる。エンジン20の各気筒から排出される排気ガスは、排気マニホールド15から排気口17を経て車外へ放出される。この際、排気ガスの流圧によりタービン16が回転する。   Fuel is supplied to each cylinder of the engine 20 from a fuel tank (not shown in FIG. 1), and high-pressure intake air and fuel are mixed and burned in each cylinder. Exhaust gas discharged from each cylinder of the engine 20 is discharged from the exhaust manifold 15 through the exhaust port 17 to the outside of the vehicle. At this time, the turbine 16 is rotated by the flow pressure of the exhaust gas.

ブーストセンサ18は、過給圧、すなわち過給機19によって圧縮された吸気の圧力を計測するセンサである。ブーストセンサ18の出力するセンサ値は、ECM(Engine Control ModuleまたはElectronic Control Module)30に出力される。   The boost sensor 18 is a sensor that measures the supercharging pressure, that is, the pressure of the intake air compressed by the supercharger 19. The sensor value output from the boost sensor 18 is output to an ECM (Engine Control Module or Electronic Control Module) 30.

ECM30は、本発明の制御部に対応しており、例えば図示しないCPU、ROM、RAM、バックアップRAM等を有し、CPUがROMに記憶された各種制御プログラムや制御マップに基づいて演算処理を実行することでエンジン20の各種制御を行う。なお、RAMはCPU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る。また、バックアップRAMはエンジン20の停止中等に保存すべきデータ等を記憶する。   The ECM 30 corresponds to the control unit of the present invention. For example, the ECM 30 includes a CPU, ROM, RAM, backup RAM, etc. (not shown), and the CPU executes arithmetic processing based on various control programs and control maps stored in the ROM. By doing so, various controls of the engine 20 are performed. Note that the RAM is a memory that temporarily stores calculation results in the CPU, data input from each sensor, and the like. The backup RAM stores data to be saved while the engine 20 is stopped.

次に、エンジン20の構成の一例について説明する。図2は、エンジン20の構成の一例を示す図である。図2に示すように、エンジン20は、吸気弁21、吸気用可変動弁機構22、排気弁23、排気用可変動弁機構24、吸気管25、排気管26、ピストン27を有する。なお、図2はエンジン20の気筒の1つを例示したものであり、エンジン20が多気筒の場合は、エンジン20は図2に示すような気筒を複数有する。   Next, an example of the configuration of the engine 20 will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the engine 20. As shown in FIG. 2, the engine 20 includes an intake valve 21, an intake variable valve mechanism 22, an exhaust valve 23, an exhaust variable valve mechanism 24, an intake pipe 25, an exhaust pipe 26, and a piston 27. 2 illustrates one of the cylinders of the engine 20, and when the engine 20 is multi-cylinder, the engine 20 has a plurality of cylinders as shown in FIG.

吸気弁21は、ECM30が吸気用可変動弁機構22を制御することにより開閉し、吸気管25を介して送られてきた吸気をエンジン20の気筒内に供給する。エンジン20の気筒内で吸気が圧縮され、燃料が噴射されて燃焼が発生した後、排気弁23がECM30の排気用可変動弁機構24を制御することにより開閉し、排気管26を介して気筒内の排気を排出する。このような動作に伴ってピストン27が上下し、動力を取り出す。なお、吸気用可変動弁機構22と排気用可変動弁機構24の詳細な構造や動作については本発明では特に限定しないが、例えばECM30の制御に基づいて、図示しない電磁ソレノイドが作動弁を動作させることによって吸気弁21あるいは排気弁23の開閉を行うようにすればよい。   The intake valve 21 opens and closes when the ECM 30 controls the intake variable valve mechanism 22 and supplies the intake air sent through the intake pipe 25 into the cylinder of the engine 20. After the intake air is compressed in the cylinder of the engine 20 and fuel is injected and combustion occurs, the exhaust valve 23 is opened and closed by controlling the variable valve mechanism 24 for exhaust of the ECM 30, and the cylinder is connected via the exhaust pipe 26. Exhaust the exhaust inside. Along with such an operation, the piston 27 moves up and down to extract power. The detailed structures and operations of the intake variable valve mechanism 22 and the exhaust variable valve mechanism 24 are not particularly limited in the present invention. For example, an electromagnetic solenoid (not shown) operates the operating valve based on the control of the ECM 30. By doing so, the intake valve 21 or the exhaust valve 23 may be opened and closed.

次に、ECM30による制御の詳細について説明する。図3は、ECM30の制御について説明するためのフローチャートである。図3に示すように、本実施の形態のエンジン制御システム100は、ECM30がエンジンの挙動と過給圧とに基づいて、エンジン20の吸気弁21の閉弁時期を遅角側に制御するものである。   Next, details of control by the ECM 30 will be described. FIG. 3 is a flowchart for explaining control of the ECM 30. As shown in FIG. 3, in the engine control system 100 of the present embodiment, the ECM 30 controls the closing timing of the intake valve 21 of the engine 20 to the retard side based on the behavior of the engine and the boost pressure. It is.

ステップS1において、ECM30は、図1に図示しない加速度センサからセンサ値を取得する。加速度センサが出力するセンサ値は、エンジン制御システム100が搭載された車輌の加速度を計測したものである。   In step S1, the ECM 30 acquires a sensor value from an acceleration sensor not shown in FIG. The sensor value output by the acceleration sensor is obtained by measuring the acceleration of the vehicle on which the engine control system 100 is mounted.

ステップS2において、ECM30は、車輌が減速しているか否かを判定する。この判定は、ステップS1において加速度センサが取得した加速度に基づいて判定すればよい。すなわち、ECM30は、車輌の加速度がマイナスであった場合には車輌が減速していると判定し、そうでない場合は車輌が減速していないと判定する。ステップS2における判定の結果、車輌が減速している場合、処理はステップS3に進み、そうでない場合、ステップS1に戻る。   In step S2, the ECM 30 determines whether or not the vehicle is decelerating. This determination may be made based on the acceleration acquired by the acceleration sensor in step S1. That is, the ECM 30 determines that the vehicle is decelerating if the vehicle acceleration is negative, and otherwise determines that the vehicle is not decelerating. If the result of determination in step S <b> 2 is that the vehicle is decelerating, the process proceeds to step S <b> 3; otherwise, the process returns to step S <b> 1.

ステップS3において、ECM30は、図1に示すブーストセンサ18からセンサ値を取得する。ブーストセンサ18が出力するセンサ値は、過給機19から吸気マニホールド14へ供給される吸気の過給圧を計測したものである。   In step S3, the ECM 30 acquires a sensor value from the boost sensor 18 shown in FIG. The sensor value output from the boost sensor 18 is obtained by measuring the supercharging pressure of the intake air supplied from the supercharger 19 to the intake manifold 14.

ステップS4において、ECM30は、ステップS3において取得したセンサ値(実過給圧と称する)と、目標過給圧とを比較する。比較の結果、実過給圧の方が目標過給圧より大きい場合、処理はステップS5に進み、そうでない場合、ステップS1に戻る。なお、目標過給圧は、ECM30が、例えば車輌のアクセルペダル開度やエンジンの回転数等に基づいて、メモリに予め記憶された目標過給圧マップを参照して決定した値である。   In step S4, the ECM 30 compares the sensor value (referred to as actual boost pressure) acquired in step S3 with the target boost pressure. As a result of the comparison, if the actual boost pressure is greater than the target boost pressure, the process proceeds to step S5, and if not, the process returns to step S1. The target boost pressure is a value determined by the ECM 30 with reference to a target boost pressure map stored in advance in a memory based on, for example, the accelerator pedal opening of the vehicle, the engine speed, and the like.

ステップS5において、ECM30は、吸気用可変動弁機構22を制御して、吸気弁21の閉弁時期を遅角側に制御する。   In step S5, the ECM 30 controls the intake variable valve mechanism 22 to control the closing timing of the intake valve 21 to the retard side.

図4は、ECM30が吸気弁21の閉弁時期を遅角化する制御を行った場合のタイムチャートの一例を示す図である。図4において、縦軸はバルブリフト量、横軸はエンジン20のピストン27のクランク角である。図4において、波形Aは排気弁21の動作を、波形Bは本発明のエンジン制御システム100におけるECM30による遅角制御が行われない場合の動作の一例を、波形B’は本発明のエンジン制御システム100におけるECM30による遅角制御が行われた場合の動作の一例を、それぞれ示している。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a time chart when the ECM 30 performs control for retarding the closing timing of the intake valve 21. In FIG. 4, the vertical axis represents the valve lift amount, and the horizontal axis represents the crank angle of the piston 27 of the engine 20. In FIG. 4, the waveform A shows the operation of the exhaust valve 21, the waveform B shows an example of the operation when the retard control by the ECM 30 is not performed in the engine control system 100 of the present invention, and the waveform B ′ shows the engine control of the present invention. An example of the operation when the retardation control by the ECM 30 in the system 100 is performed is shown.

図4に示すように、ECM30は、図3のステップS1からS4において、車輌が減速状態、かつ実過給圧の方が目標過給圧より大きいと判定された場合には、そうでない場合と比較して、吸気弁21の閉弁時期を所定時間だけ遅らせるように吸気用可変動弁機構22を制御する。   As shown in FIG. 4, the ECM 30 determines that the vehicle is decelerating and the actual boost pressure is greater than the target boost pressure in steps S1 to S4 in FIG. In comparison, the intake variable valve mechanism 22 is controlled so as to delay the closing timing of the intake valve 21 by a predetermined time.

このようなECM30の制御により、どのような効果が得られるか、について以下説明する。一般的に、ディーゼルエンジンは、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、および排気行程の4つの行程を繰り返すことで動作している。このうちの吸気行程では、エンジン20のピストン27が下降すると共に吸気弁21が開き、排気管26を介して吸気が気筒内に供給される。本発明の実施の形態に係るエンジン制御システム100においては、ECM30は、図4に示すように、吸気弁21が最大に開いた状態で所定時間だけ待機するように吸気用可変動弁機構22を制御する。   What effect can be obtained by such control of the ECM 30 will be described below. In general, a diesel engine operates by repeating four strokes of an intake stroke, a compression stroke, a combustion stroke, and an exhaust stroke. In the intake stroke, the piston 27 of the engine 20 is lowered and the intake valve 21 is opened, and intake air is supplied into the cylinder through the exhaust pipe 26. In the engine control system 100 according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4, the ECM 30 sets the intake variable valve mechanism 22 so as to wait for a predetermined time with the intake valve 21 fully opened. Control.

ECM30が吸気弁21を開いた状態で待機している間もピストン27は動作しており、下死点を過ぎたピストン27は上昇を開始する。これにより吸気行程から圧縮行程に移行する。圧縮行程において、吸気弁21が閉じていればピストン27の上昇に伴って吸気の圧縮が行われるが、本発明の実施の形態に係るエンジン制御システム100では吸気弁21が開いた状態が吸気行程から継続しているので、その間は圧縮が行われない。   While the ECM 30 stands by with the intake valve 21 open, the piston 27 is operating, and the piston 27 that has passed the bottom dead center starts to rise. This shifts from the intake stroke to the compression stroke. In the compression stroke, if the intake valve 21 is closed, the intake air is compressed as the piston 27 rises. In the engine control system 100 according to the embodiment of the present invention, the intake valve 21 is in the open state. No compression is performed during that time.

吸気弁21が最大に開いた状態から所定時間が経過すると、ECM30は吸気用可変動弁機構22を制御して吸気弁21を閉じる。ここで、所定時間は、ピストン27が下死点から上昇を開始してから上死点に到達するまでの時間未満の値、すなわち圧縮行程に要する時間未満の値に設定される。このような制御によって、ピストン27の上昇中に吸気弁21が閉じられるので、その時点から気筒内の圧縮が開始されることになる。従って、圧縮開始時期が上記制御を行わない場合と比較して遅くなる。   When a predetermined time elapses after the intake valve 21 is fully opened, the ECM 30 controls the intake variable valve mechanism 22 to close the intake valve 21. Here, the predetermined time is set to a value less than the time from when the piston 27 starts to rise from the bottom dead center until it reaches the top dead center, that is, a value less than the time required for the compression stroke. By such control, the intake valve 21 is closed while the piston 27 is raised, so that the compression in the cylinder is started from that point. Therefore, the compression start timing is delayed as compared with the case where the above control is not performed.

これにより、圧縮行程において、上記制御を行わない場合と比較して、吸気の圧縮時間が短くなり、圧縮比が低下する。すると、圧縮行程に続く燃焼行程において、燃焼圧力が低下するので、気筒内の圧力を低下させることができる。   Thereby, in the compression stroke, the compression time of the intake air is shortened and the compression ratio is lowered as compared with the case where the above control is not performed. Then, in the combustion stroke following the compression stroke, the combustion pressure is reduced, so that the pressure in the cylinder can be reduced.

図5は、加速状態および、減速状態にある車輌におけるエンジン出力、過給圧、最大筒内圧力、および吸気弁遅角期間の関係を示すタイムチャートである。   FIG. 5 is a time chart showing the relationship between the engine output, the supercharging pressure, the maximum in-cylinder pressure, and the intake valve retardation period in the vehicle in the acceleration state and the deceleration state.

図5に示すように、時間Tから時間Tまでは加速状態であり、エンジン出力は時間の経過に伴い増大している。また、加速状態のように負荷が大きな状態では、燃料噴射タイミングは、ECM30によって遅角側へと移行される。その理由は、高いトルクが必要な高負荷領域において、エンジン20の各気筒内の圧力が過上昇するのを防止しつつ、できるだけ多くの燃焼エネルギーを得るためである。ECM30による燃料噴射タイミングに関する制御は、例えば、予め作成されメモリに格納された、エンジン出力やアクセル開度等に基づく燃料噴射タイミングマップを参照して実行すればよい。 As shown in FIG. 5, an acceleration state from the time T 1 to time T 2, the engine output is increasing over time. Further, in a state where the load is large such as an acceleration state, the fuel injection timing is shifted to the retard side by the ECM 30. The reason is to obtain as much combustion energy as possible while preventing the pressure in each cylinder of the engine 20 from excessively rising in a high load region where high torque is required. The control relating to the fuel injection timing by the ECM 30 may be executed with reference to, for example, a fuel injection timing map based on an engine output, an accelerator opening, and the like that is created in advance and stored in a memory.

図5の過給圧の欄において、実線が実過給圧を、点線が目標過給圧を、それぞれ示している。図5に示すように、時間Tから時間Tまでの加速状態においては、ブーストセンサ18による実測値である実過給圧より目標過給圧の方が大きくなっている。これは、加速操作(アクセルペダルの踏み込み等)によってエンジン出力の増大に伴う排気ガスの流量増加が始まっても、過給機19のタービン16の回転速度が上昇し圧縮機12が機能し始めるまでに若干の時間がかかるからである。 In the column of the supercharging pressure in FIG. 5, the solid line indicates the actual supercharging pressure, and the dotted line indicates the target supercharging pressure. As shown in FIG. 5, in the acceleration state from time T 1 to time T 2 , the target boost pressure is larger than the actual boost pressure that is an actual measurement value by the boost sensor 18. This is because the rotational speed of the turbine 16 of the turbocharger 19 increases and the compressor 12 starts to function even if the flow rate of the exhaust gas increases due to the increase in engine output due to acceleration operation (depressing the accelerator pedal, etc.). This is because it takes some time.

最大筒内圧力を示す欄は、エンジン20が有する気筒の1つの中の圧力の最大値を例示する欄である。筒内圧力が上昇しすぎると、エンジン20の動作不良や故障等の恐れがあるので、予め安全な燃焼を行うための許容値が定められている。図5に示す例では、加速状態において、最大筒内圧力は許容値付近まで上昇している。   The column indicating the maximum in-cylinder pressure is a column illustrating the maximum value of pressure in one of the cylinders of the engine 20. If the in-cylinder pressure rises too much, there is a risk of malfunction or failure of the engine 20, so an allowable value for performing safe combustion is determined in advance. In the example shown in FIG. 5, in the acceleration state, the maximum in-cylinder pressure increases to the vicinity of the allowable value.

一方、時間TからTまでの減速状態において、エンジン出力が時間の経過に伴い減少している。これに伴い、燃料噴射タイミングがECM30によって進角側へと移行される。 On the other hand, in the deceleration state from time T 3 to T 4, the engine output is decreasing over time. Along with this, the fuel injection timing is shifted to the advance side by the ECM 30.

減速時において、過給圧は、実過給圧の方が目標過給圧よりも大きくなる。これは、加速時と同様に、減速操作が開始されてから、その操作を過給機19が過給圧に反映させるまでに時間を要するからである。   During deceleration, the actual boost pressure is greater than the target boost pressure. This is because it takes time until the supercharger 19 reflects the operation on the supercharging pressure after the decelerating operation is started, as in acceleration.

このように、車輌の減速状態、すなわちエンジン20が高負荷領域から低負荷領域に急速に遷移したような状態では、燃料噴射タイミングが急激に進角側に移行される一方で、過給圧は一時的に高い値のまま維持される。ここで、減速状態において時間の経過と共に燃料噴射圧力を低下させる制御が行われた場合、燃料噴射タイミングの進角側への移行によって、燃焼のピークが圧縮上死点に近づく上に、高い過給圧で供給された多量の吸気が筒内に導入されて圧縮されたのち、燃料が噴射されて気筒内で燃焼が生じるとき、高い過給圧で圧縮された吸気と発生した燃焼圧とによって、最大筒内圧力が過上昇してしまう場合がある。このような場合、図5の最大筒内圧力欄の波形Aに示すように、最大筒内圧力が許容値を超えてしまう事態が生じうる。   Thus, in the deceleration state of the vehicle, that is, in the state where the engine 20 has made a rapid transition from the high load region to the low load region, the fuel injection timing is suddenly shifted to the advance side, while the supercharging pressure is It remains temporarily high. Here, when control is performed to reduce the fuel injection pressure with the passage of time in the deceleration state, the peak of combustion approaches the compression top dead center due to the shift of the fuel injection timing to the advance side, and a high excess is caused. When a large amount of intake air supplied at the supply pressure is introduced into the cylinder and compressed, and fuel is injected and combustion occurs in the cylinder, the intake air compressed at a high supercharging pressure and the generated combustion pressure The maximum in-cylinder pressure may increase excessively. In such a case, as shown in the waveform A in the maximum in-cylinder pressure column of FIG. 5, a situation may occur in which the maximum in-cylinder pressure exceeds the allowable value.

本発明の実施の形態に係るエンジン制御システム100は、このような事態を回避するため、上記した図3および図4に関連付けて説明したような処理を行うものである。すなわち、本発明の実施の形態に係るエンジン制御システム100において、図5に示すように、ECM30は、車輌が減速状態であり、かつ実過給圧が目標過給圧よりも大きい場合に、減速の開始から所定期間Pの間、吸気弁21の閉弁時期を遅角化させる制御を行う。このような制御によって、実過給圧が高い値のままである間に、気筒内の圧縮行程における圧縮開始時期が通常より遅くなるので、気筒内の圧力が低下し、最大筒内圧力の過上昇を防止することができるようになる。   The engine control system 100 according to the embodiment of the present invention performs processing as described in association with FIGS. 3 and 4 described above in order to avoid such a situation. That is, in the engine control system 100 according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, the ECM 30 decelerates when the vehicle is in a decelerating state and the actual boost pressure is larger than the target boost pressure. During the predetermined period P from the start of the control, the valve closing timing of the intake valve 21 is retarded. By such control, while the actual boost pressure remains high, the compression start timing in the compression stroke in the cylinder becomes later than usual, so the pressure in the cylinder decreases and the maximum cylinder pressure exceeds The rise can be prevented.

なお、ECM30が吸気弁21の閉弁時期を遅角化させる所定期間Pの長さは、以下のように決定すればよい。すなわち、例えば目標過給圧と実過給圧との差分と、エンジンの回転数と、に基づく閉弁時期遅角化期間を実験等によって予め求め、閉弁時期遅角化期間マップとして予めECM30のメモリに格納しておく。ECM30は、車輌が減速状態であり、かつ実過給圧が目標過給圧よりも大きい場合には、目標過給圧と実過給圧との差分と、エンジンの回転数と、の値を取得し、閉弁時期遅角化期間マップを参照して所定期間Pの長さを決定する。なお、エンジン回転数は、図1に図示しない回転数センサ等によって取得されるようにすればよい。   Note that the length of the predetermined period P during which the ECM 30 retards the closing timing of the intake valve 21 may be determined as follows. That is, for example, the valve closing timing retarding period based on the difference between the target boost pressure and the actual supercharging pressure and the engine speed is obtained in advance by experiments or the like, and the ECM 30 is preliminarily obtained as a valve closing timing retarding period map. Stored in the memory. When the vehicle is in a decelerating state and the actual supercharging pressure is larger than the target supercharging pressure, the ECM 30 calculates the values of the difference between the target supercharging pressure and the actual supercharging pressure and the engine speed. The length of the predetermined period P is determined by referring to the valve closing timing retarding period map. The engine speed may be acquired by a speed sensor or the like not shown in FIG.

以上説明したように、本発明の実施の形態に係るエンジン制御システムは、車輌に搭載され、ターボチャージャを備えたエンジンのエンジン制御システムであって、エンジンの運転状態が高負荷領域から低負荷領域に遷移し、かつ所定の目標過給圧よりもターボチャージャによる実際の過給圧である実過給圧の方が大きい場合に、低負荷領域への遷移から所定期間の間、エンジンの吸気弁を閉弁する時期を所定時間だけ遅らせる制御部を有する。   As described above, the engine control system according to the embodiment of the present invention is an engine control system for an engine that is mounted on a vehicle and includes a turbocharger, and the operating state of the engine is changed from a high load region to a low load region. When the actual supercharging pressure, which is the actual supercharging pressure by the turbocharger, is larger than the predetermined target supercharging pressure, the intake valve of the engine for a predetermined period from the transition to the low load region A control unit that delays the timing for closing the valve by a predetermined time.

そして、所定時間は、エンジンの圧縮行程の開始から終了までに要する時間未満の値である。また、所定期間は、実過給圧と目標過給圧との差分値と、エンジン回転数と、に基づいて決定される。   The predetermined time is a value less than the time required from the start to the end of the compression stroke of the engine. Further, the predetermined period is determined based on the difference value between the actual boost pressure and the target boost pressure and the engine speed.

このような構成により、本発明の実施の形態に係るエンジン制御システムによれば、ターボチャージャの応答遅れに起因する気筒内圧力の過上昇を好適に防止することができる。   With such a configuration, according to the engine control system according to the embodiment of the present invention, it is possible to suitably prevent an excessive increase in the cylinder pressure caused by the response delay of the turbocharger.

また、上述した実施の形態にて説明したエンジン制御システム100は、圧縮機12とタービン16を1つずつ有し、単段のターボチャージャを構成していたが、本発明はこれに限定されない。例えば複数の圧縮機とタービンとにより、多段のターボチャージャを構成していてもよい。   Further, the engine control system 100 described in the above-described embodiment has one compressor 12 and one turbine 16 to form a single-stage turbocharger, but the present invention is not limited to this. For example, a multistage turbocharger may be configured by a plurality of compressors and turbines.

本発明は、ターボチャージャの応答遅れが生じうるエンジンを制御するためのエンジン制御システムに有用である。   The present invention is useful for an engine control system for controlling an engine in which a response delay of a turbocharger may occur.

100 エンジン制御システム
11 吸気口
12 圧縮機
13 冷却器
14 吸気マニホールド
15 排気マニホールド
16 タービン
17 排気口
18 ブーストセンサ
19 過給機
20 エンジン
21 吸気弁
22 吸気用可変動弁機構
23 排気弁
24 排気用可変動弁機構
25 吸気管
26 排気管
27 ピストン
30 ECM
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Engine control system 11 Intake port 12 Compressor 13 Cooler 14 Intake manifold 15 Exhaust manifold 16 Turbine 17 Exhaust port 18 Boost sensor 19 Supercharger 20 Engine 21 Intake valve 22 Intake variable valve mechanism 23 Exhaust valve 24 Exhaust possible Variable valve mechanism 25 Intake pipe 26 Exhaust pipe 27 Piston 30 ECM

Claims (4)

車輌に搭載され、ターボチャージャを備えたエンジンのエンジン制御システムであって、
前記エンジンの運転状態が高負荷領域から低負荷領域に遷移し、かつ所定の目標過給圧よりも前記ターボチャージャによる実際の過給圧である実過給圧の方が大きい場合に、前記低負荷領域への遷移から所定期間の間、前記エンジンの吸気弁を閉弁する時期を所定時間だけ遅らせる制御部を有する、
エンジン制御システム。
An engine control system for an engine mounted on a vehicle and equipped with a turbocharger,
When the engine operating state transitions from a high load region to a low load region and the actual supercharging pressure, which is the actual supercharging pressure by the turbocharger, is larger than the predetermined target supercharging pressure, the low A control unit for delaying a timing for closing the intake valve of the engine by a predetermined time during a predetermined period from the transition to the load region;
Engine control system.
前記所定時間は、前記エンジンの圧縮行程の開始から終了までに要する時間未満の値である、
請求項1に記載のエンジン制御システム。
The predetermined time is a value less than the time required from the start to the end of the compression stroke of the engine.
The engine control system according to claim 1.
前記制御部は、前記実過給圧と前記目標過給圧との差分値と、前記エンジン回転数と、に基づいて、前記所定期間を決定する、
請求項2に記載のエンジン制御システム。
The control unit determines the predetermined period based on a difference value between the actual boost pressure and the target boost pressure and the engine speed.
The engine control system according to claim 2.
車輌に搭載され、ターボチャージャを備えたエンジンを制御するエンジン制御方法であって、
前記エンジンの運転状態が高負荷領域から低負荷領域に遷移したか否かを判定するステップと、
前記エンジンの運転状態が高負荷領域から低負荷領域に遷移したと判定された場合に、所定の目標過給圧よりも前記ターボチャージャによる実際の過給圧である実過給圧の方が大きいか否かを判定するステップと、
前記目標過給圧より前記実過給圧の方が大きいと判定された場合に、前記低負荷領域への遷移から所定期間の間、前記エンジンの吸気弁を閉弁する時期を所定時間だけ遅らせるステップと、
を有するエンジン制御方法。
An engine control method for controlling an engine mounted on a vehicle and equipped with a turbocharger,
Determining whether the operating state of the engine has transitioned from a high load region to a low load region;
When it is determined that the operating state of the engine has transitioned from the high load region to the low load region, the actual supercharging pressure that is the actual supercharging pressure by the turbocharger is greater than the predetermined target supercharging pressure. Determining whether or not,
When it is determined that the actual boost pressure is greater than the target boost pressure, the timing for closing the intake valve of the engine is delayed by a predetermined time for a predetermined period from the transition to the low load region. Steps,
An engine control method comprising:
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