JP2019019771A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

To further surely prevent the damage of an internal combustion engine possessed by an exhaust turbocharger.SOLUTION: In a control device of an internal combustion engine for controlling the internal combustion engine possessed by an exhaust turbocharger for driving a compressor which is arranged on an intake passage by using a turbine arranged on an exhaust passage, the control device performs prescribed control for suppressing boost pressure when the boost pressure of intake air circulating in the intake passage toward a cylinder exceeds a set value, performs failsafe control for preventing the damage of the internal combustion engine when a length of a time at which the boost pressure of the intake air exceeding a determination value, or the number of times exceeds a threshold, and when an ignition key or a switch is turned off after a start of the internal combustion engine after the ignition key or the switch are turned on, and the failsafe control is performed during a period of one trip until the internal combustion engine is stopped, the control device sets a threshold in a succeeding trip to a value which is lower than a threshold in a this-time trip.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、排気ターボ過給機が付帯した内燃機関を制御する制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for controlling an internal combustion engine accompanied by an exhaust turbocharger.

内燃機関の気筒から排出される排気ガスの持つエネルギを利用して排気タービン(タービンホイール)を回転させ、その回転をコンプレッサのインペラ(コンプレッサホイール)に伝達し、吸入空気を加圧圧縮(過給)して気筒へと送り込む排気ターボ過給機が周知である。   The energy of the exhaust gas discharged from the cylinder of the internal combustion engine is used to rotate the exhaust turbine (turbine wheel), the rotation is transmitted to the compressor impeller (compressor wheel), and the intake air is pressurized and compressed (supercharging) Exhaust turbochargers that feed into cylinders are well known.

吸気通路を気筒に向かって流通する吸気の圧力、即ち過給圧が過大化すると、排気ターボ過給機を含む内燃機関の部位の破損を招くおそれがある。そのような破損を回避するべく、従来より、過給圧がある設定値を超えたときに、気筒に対する燃料噴射を一時中断する燃料カットを実行し、過給圧の過大化を回避することが行われている(例えば、下記特許文献を参照)。   When the pressure of the intake air flowing through the intake passage toward the cylinder, that is, the supercharging pressure, becomes excessive, there is a risk of causing damage to a portion of the internal combustion engine including the exhaust turbocharger. In order to avoid such damage, conventionally, when the boost pressure exceeds a set value, a fuel cut that temporarily interrupts the fuel injection to the cylinder is executed to avoid excessive boost pressure. (For example, see the following patent document).

近時の内燃機関では、効率及び燃費性能の良化を目論み、運転中の目標過給圧が高められている。このため、目標過給圧と内燃機関に損傷を与え得る過給圧との差、換言すれば安全余裕が小さくなっている。それとともに、目標過給圧と、燃料カットの実行条件である設定値との差分も縮小している。   In recent internal combustion engines, the target boost pressure during operation is increased in order to improve efficiency and fuel efficiency. For this reason, the difference between the target boost pressure and the boost pressure that may damage the internal combustion engine, in other words, the safety margin is reduced. At the same time, the difference between the target boost pressure and the set value, which is the fuel cut execution condition, is also reduced.

従って、過給圧が上昇しやすい個体では、過給圧が高頻度で設定値を超越してしまい、頻繁に燃料カットを繰り返す懸念があった。断続的な燃料カットは、内燃機関の出力するエンジントルクの乱れ、そしてドライバビリティの低下に繋がる。   Therefore, in an individual whose boost pressure is likely to rise, the boost pressure frequently exceeds the set value, and there is a concern that fuel cuts are frequently repeated. The intermittent fuel cut leads to disturbance of the engine torque output from the internal combustion engine and a decrease in drivability.

さらには、過給圧が設定値を上回ったことを条件として燃料カットを実行するとしても、過給圧がオーバーシュートして内燃機関の破損のリスクを生じさせる大きさまで増大する可能性を排除することはできない。   Furthermore, even if the fuel cut is executed on the condition that the supercharging pressure exceeds the set value, the possibility that the supercharging pressure increases to a level that causes a risk of damage to the internal combustion engine is eliminated. It is not possible.

特開平08−061104号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-0661104

本発明は、排気ターボ過給機が付帯した内燃機関の破損をより確実に予防することを所期の目的としている。   An object of the present invention is to more reliably prevent damage to an internal combustion engine associated with an exhaust turbocharger.

本発明では、排気通路上に配置したタービンにより吸気通路上に配置したコンプレッサを駆動する排気ターボ過給機が付帯した内燃機関を制御するものであって、吸気通路を気筒に向かって流通する吸気の過給圧が設定値を超えたときにその過給圧を抑制するための所定の制御を実施し、また、吸気の過給圧が判定値を超えた時間の長さまたは回数が閾値を超えたときに内燃機関の損傷を防止するためのフェイルセーフ制御を実施することとし、イグニッションキーまたはスイッチがONに操作されて内燃機関を始動してからイグニッションキーまたはスイッチがOFFに操作されて内燃機関を停止するまでの一トリップの期間中に前記フェイルセーフ制御を実施した場合には、次回のトリップにおける前記閾値を今回のトリップにおける前記閾値よりも低い値に設定する内燃機関の制御装置を構成した。   In the present invention, an internal combustion engine attached to an exhaust turbocharger that drives a compressor disposed on an intake passage is controlled by a turbine disposed on the exhaust passage, and the intake air that flows through the intake passage toward the cylinder is controlled. When the supercharging pressure exceeds the set value, a predetermined control is performed to suppress the supercharging pressure, and the length or number of times that the supercharging pressure of the intake air exceeds the judgment value Fail-safe control is performed to prevent damage to the internal combustion engine when exceeded, and the internal combustion engine is turned off after the ignition key or switch is turned on and the internal combustion engine is started. If the fail-safe control is performed during the period of one trip until the engine is stopped, the threshold value for the next trip is set to the value for the previous trip. To constitute a control apparatus for an internal combustion engine to be set to a value lower than the threshold value.

より具体的には、前記フェイルセーフ制御として、目標過給圧を平時よりも引き下げ、燃料噴射量を平時よりも増量し、吸気バルブまたは排気バルブの開閉タイミングを変更して気筒に充填される新気量を平時よりも減少させ、または前記設定値を平時よりも低い値に設定し、しかる後にスロットルバルブの開度を平時よりも縮小する制御を実施することが好ましい。   More specifically, as the fail-safe control, the target boost pressure is lowered from the normal time, the fuel injection amount is increased from the normal time, and the opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve is changed to fill the cylinder. It is preferable to perform control to reduce the air volume from the normal time or set the set value to a value lower than the normal time, and then reduce the opening of the throttle valve from the normal time.

本発明によれば、排気ターボ過給機が付帯した内燃機関の破損をより確実に予防することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the failure | damage of the internal combustion engine accompanying the exhaust turbo supercharger can be prevented more reliably.

本発明の一実施形態における車両用内燃機関及び制御装置の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the internal combustion engine for vehicles and control apparatus in one Embodiment of this invention. 同実施形態の制御装置が制御する内燃機関の運転領域と目標過給圧、設定値、及び内燃機関に損傷を与え得る過給圧との関係を模式的に示す図。The figure which shows typically the relationship between the driving | operation area | region of the internal combustion engine which the control apparatus of the embodiment controls, a target supercharging pressure, a set value, and the supercharging pressure which may damage an internal combustion engine.

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態の内燃機関は、火花点火式の4ストロークガソリンエンジンであり、複数の気筒1(図1には、そのうち一つを図示している)を具備している。各気筒1の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ11を設けている。また、各気筒1の燃焼室の天井部に、点火プラグ12を取り付けてある。点火プラグ12は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を起こすものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of an internal combustion engine for a vehicle in the present embodiment. The internal combustion engine of the present embodiment is a spark ignition type four-stroke gasoline engine, and includes a plurality of cylinders 1 (one of which is shown in FIG. 1). In the vicinity of the intake port of each cylinder 1, an injector 11 for injecting fuel is provided. A spark plug 12 is attached to the ceiling of the combustion chamber of each cylinder 1. The spark plug 12 receives spark voltage generated by the ignition coil and causes a spark discharge between the center electrode and the ground electrode. The ignition coil is integrally incorporated in a coil case together with an igniter that is a semiconductor switching element.

吸気を供給するための吸気通路3は、外部から空気を取り入れて各気筒1の吸気ポートへと導く。吸気通路3上には、エアクリーナ31、排気ターボ過給機5のコンプレッサ51、インタクーラ35、吸気絞り用のバルブである電子スロットルバルブ32、サージタンク33、吸気マニホルド34を、上流からこの順序に配置している。   The intake passage 3 for supplying intake air takes in air from the outside and guides it to the intake port of each cylinder 1. On the intake passage 3, an air cleaner 31, a compressor 51 of the exhaust turbocharger 5, an intercooler 35, an electronic throttle valve 32 that is an intake throttle valve, a surge tank 33, and an intake manifold 34 are arranged in this order from the upstream side. doing.

排気を排出するための排気通路4は、気筒1内で燃料を燃焼させた結果発生する排気を各気筒1の排気ポートから外部へと導く。この排気通路4上には、排気マニホルド42、排気ターボ過給機5の排気タービン52及び排気浄化用の三元触媒41を配置している。加えて、タービン52を迂回する排気バイパス通路43、及びこのバイパス通路43の入口を開閉するバイパス弁であるウェイストゲートバルブ44を設けてある。   The exhaust passage 4 for discharging the exhaust guides the exhaust generated as a result of burning the fuel in the cylinder 1 from the exhaust port of each cylinder 1 to the outside. An exhaust manifold 42, an exhaust turbine 52 of the exhaust turbocharger 5, and an exhaust purification three-way catalyst 41 are arranged on the exhaust passage 4. In addition, an exhaust bypass passage 43 that bypasses the turbine 52 and a waste gate valve 44 that is a bypass valve that opens and closes the inlet of the bypass passage 43 are provided.

排気ターボ過給機5は、排気タービン52とコンプレッサのインペラ51とをシャフト53を介して同軸で連結し連動するように構成したものである。そして、タービン52及びインペラ51を排気のエネルギを利用して回転駆動し、その回転力を以てコンプレッサにポンプ作用を営ませることにより、吸入空気を加圧圧縮(過給)して気筒1に送り込む。   The exhaust turbocharger 5 is configured such that an exhaust turbine 52 and an impeller 51 of a compressor are coaxially connected via a shaft 53 and interlocked. Then, the turbine 52 and the impeller 51 are rotationally driven by using the energy of the exhaust gas, and the compressor is pumped with the rotational force, whereby the intake air is pressurized and compressed (supercharged) and sent to the cylinder 1.

ウェイストゲートバルブ44は、排気通路4におけるタービン52の上流側と下流側とを接続するバイパス43を開通させることで、吸気通路3を流通する吸気の過給圧が過剰に大きくならないように抑制する役割を担う。また、ウェイストゲートバルブ44の開閉操作を通じて、過給圧を目標過給圧に追従させるフィードバック制御を実行することもあり得る。ウェイストゲートバルブ44は、ダイアフラム式のアクチュエータ6により駆動する。   The waste gate valve 44 opens the bypass 43 that connects the upstream side and the downstream side of the turbine 52 in the exhaust passage 4, thereby suppressing the supercharging pressure of the intake air flowing through the intake passage 3 from becoming excessively large. Take a role. Further, feedback control for causing the supercharging pressure to follow the target supercharging pressure through the opening / closing operation of the waste gate valve 44 may be executed. The waste gate valve 44 is driven by a diaphragm type actuator 6.

アクチュエータ6は、ダイアフラム60により隔てられたダイアフラム室61及び定圧室62を有し、ダイアフラム室61と定圧室62との差圧を利用してダイアフラム60を変位させる。ダイアフラム60とウェイストゲートバルブ44とは、バルブロッド63を介して連結している。ダイアフラム室61と定圧室62との差圧が所定のセット圧を超えると、ダイアフラム60及びバルブロッド63が、スプリング64の弾性付勢力に抗して、ダイアフラム室61側から定圧室62側に向かって変位する。結果、バイパス通路43を閉鎖していたウェイストゲートバルブ44が駆動されて、バイパス通路43が開放される。これに対し、ダイアフラム室61と定圧室62との差圧がセット圧以下であるときには、スプリング64の弾性付勢力によりダイアフラム60及びバルブロッド63が元の位置に復帰し、ウェイストゲートバルブ44が完全に閉じて、バイパス通路43が閉鎖される。   The actuator 6 has a diaphragm chamber 61 and a constant pressure chamber 62 separated by a diaphragm 60, and displaces the diaphragm 60 using a differential pressure between the diaphragm chamber 61 and the constant pressure chamber 62. The diaphragm 60 and the waste gate valve 44 are connected via a valve rod 63. When the differential pressure between the diaphragm chamber 61 and the constant pressure chamber 62 exceeds a predetermined set pressure, the diaphragm 60 and the valve rod 63 move from the diaphragm chamber 61 side toward the constant pressure chamber 62 side against the elastic biasing force of the spring 64. To displace. As a result, the waste gate valve 44 that has closed the bypass passage 43 is driven, and the bypass passage 43 is opened. On the other hand, when the differential pressure between the diaphragm chamber 61 and the constant pressure chamber 62 is equal to or lower than the set pressure, the diaphragm 60 and the valve rod 63 are returned to their original positions by the elastic biasing force of the spring 64, and the waste gate valve 44 is completely And the bypass passage 43 is closed.

アクチュエータ6のダイアフラム室61には、吸気通路3におけるコンプレッサ51の下流側かつスロットルバルブ32の上流側の部位の吸気の圧力、つまりは過給圧を導入する。そのために、ダイアフラム室61と吸気通路3の当該部位とを連通させる過給圧導入流路71と、過給圧導入流路71及びダイアフラム室61を大気に開放する圧抜流路72と、圧抜流路72を開閉する調整バルブ(Vacuum Switching Valve)73とを設けている。   Into the diaphragm chamber 61 of the actuator 6, intake pressure, that is, supercharging pressure, is introduced into a portion of the intake passage 3 downstream of the compressor 51 and upstream of the throttle valve 32. For this purpose, a supercharging pressure introduction flow path 71 for communicating the diaphragm chamber 61 and the relevant part of the intake passage 3, a depressurization flow path 72 for opening the supercharging pressure introduction flow path 71 and the diaphragm chamber 61 to the atmosphere, and a pressure An adjustment valve (vacuum switching valve) 73 for opening and closing the drainage channel 72 is provided.

VSV73は、制御信号lを受けてその開度を変化させるソレノイドバルブ等の既知の流量制御弁である。VSV73の開度を操作すれば、吸気通路3から過給圧導入流路71に流入する過給気の一部を圧抜流路72経由で大気に逃がし、ダイアフラム室61の圧力の大きさを制御することができる。アクチュエータ6の定圧室62には、通常、大気圧を導入する。   The VSV 73 is a known flow rate control valve such as a solenoid valve that receives the control signal l and changes its opening degree. If the opening degree of the VSV 73 is manipulated, a part of the supercharged air flowing from the intake passage 3 into the supercharging pressure introduction passage 71 is released to the atmosphere via the decompression passage 72, and the pressure in the diaphragm chamber 61 is increased. Can be controlled. Normally, atmospheric pressure is introduced into the constant pressure chamber 62 of the actuator 6.

排気ガス再循環(Exhaust Gas Recirculation)装置2は、いわゆる高圧ループEGRを実現するものであり、排気通路4における排気タービン52の上流側の所定箇所(排気マニホルド42であることがある)と吸気通路3におけるインタクーラ35及びスロットルバルブ32の下流側の所定箇所(サージタンク33であることがある)とを連通させる外部EGR通路21と、EGR通路21上に設けたEGRクーラ22と、EGR通路21を開閉し当該EGR通路21を流れるEGRガスの流量を制御するEGRバルブ23とを要素とする。   The exhaust gas recirculation device 2 realizes a so-called high-pressure loop EGR, and a predetermined portion (which may be an exhaust manifold 42) upstream of the exhaust turbine 52 in the exhaust passage 4 and an intake passage. 3, an external EGR passage 21 that communicates with an intercooler 35 and a predetermined location downstream of the throttle valve 32 (which may be a surge tank 33), an EGR cooler 22 provided on the EGR passage 21, and an EGR passage 21. An EGR valve 23 that opens and closes and controls the flow rate of the EGR gas flowing through the EGR passage 21 is used as an element.

内燃機関の各気筒1の吸気バルブの開閉タイミングを可変制御する可変バルブタイミング(Variable Valve Timing)機構8は、吸気バルブを駆動するカムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相を液圧(潤滑油圧)によって変化させるベーン式のものや、電動機によって変化させる電動式のもの(モータドライブVVT)である。周知の通り、カムシャフトは、内燃機関の出力軸であるクランクシャフトから回転駆動力の供給を受け、クランクシャフトに従動して回転する。クランクシャフトとカムシャフトとの間には、回転駆動力を伝達するための巻掛伝動装置(図示せず)が介在している。巻掛伝動装置は、クランクシャフト側に設けたクランクスプロケット(または、プーリ)と、カムシャフト側に設けたカムスプロケット(または、プーリ)と、これらスプロケット(または、プーリ)に巻き掛けるタイミングチェーン(または、タイミングベルト)とを要素とする。VVT機構8は、カムシャフトをカムスプロケットに対し相対的に回動させることを通じて、カムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相を変化させ、以て吸気バルブの開閉タイミングを変更する。   A variable valve timing mechanism 8 that variably controls the opening / closing timing of the intake valve of each cylinder 1 of the internal combustion engine changes the rotational phase of the camshaft that drives the intake valve with respect to the crankshaft by hydraulic pressure (lubricating oil pressure). A vane type to be driven or an electric type to be changed by an electric motor (motor drive VVT). As is well known, the camshaft is supplied with a rotational driving force from a crankshaft that is an output shaft of the internal combustion engine, and rotates following the crankshaft. A winding transmission device (not shown) for transmitting a rotational driving force is interposed between the crankshaft and the camshaft. The winding transmission device includes a crank sprocket (or pulley) provided on the crankshaft side, a cam sprocket (or pulley) provided on the camshaft side, and a timing chain (or pulley) wound around these sprockets (or pulleys). , Timing belt). The VVT mechanism 8 changes the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft by rotating the camshaft relative to the cam sprocket, thereby changing the opening / closing timing of the intake valve.

同様に、各気筒1の排気バルブの開閉タイミングを可変制御するVVT機構は、排気バルブを駆動するカムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相を液圧や電動機によって変化させるものである。尤も、このVVT機構は存在しないことがあり、その場合、排気バルブの開閉タイミングは不変である。   Similarly, the VVT mechanism that variably controls the opening / closing timing of the exhaust valve of each cylinder 1 changes the rotation phase of the camshaft that drives the exhaust valve with respect to the crankshaft by hydraulic pressure or an electric motor. However, this VVT mechanism may not exist, and in this case, the opening / closing timing of the exhaust valve is not changed.

本実施形態の内燃機関の制御装置たるECU(Electronic Control Unit)0は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。   An ECU (Electronic Control Unit) 0 serving as a control device for an internal combustion engine according to the present embodiment is a microcomputer system having a processor, a memory, an input interface, an output interface, and the like.

ECU0の入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号a、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するクランク角センサ(エンジン回転センサ)から出力されるクランク角信号b、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ32の開度をアクセル開度(いわば、内燃機関に対する要求負荷率)として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号c、ブレーキペダルの踏込量を検出するセンサから出力されるブレーキ踏量信号d、吸気通路3(特に、サージタンク33)内の吸気温及び吸気圧(過給圧)を検出する吸気温・吸気圧センサから出力される吸気温・吸気圧信号e、内燃機関の温度を示唆する冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号f、吸気カムシャフト及び/または排気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力されるカム角信号g、大気圧を検出する大気圧センサから出力される大気圧信号h等が入力される。   The input interface of the ECU 0 includes a vehicle speed signal a output from a vehicle speed sensor that detects the actual vehicle speed of the vehicle, a crank angle output from a crank angle sensor (engine rotation sensor) that detects the rotation angle of the crankshaft and the engine speed. Signal b, accelerator pedal depression amount or throttle valve 32 opening is detected as an accelerator opening (in other words, a required load factor for the internal combustion engine), and an accelerator opening signal c, a brake pedal depression amount is detected. The brake pedaling amount signal d output from the sensor that detects the intake air temperature and the intake air temperature output from the intake air pressure sensor that detects the intake air temperature and the intake pressure (supercharging pressure) in the intake passage 3 (especially the surge tank 33). An intake pressure signal e, a cooling water temperature signal f output from a water temperature sensor that detects a cooling water temperature indicating the temperature of the internal combustion engine, and intake air Mushafuto and / or a cam angle signal g output from the cam angle sensor at a plurality of cam angle of the exhaust camshaft, atmospheric pressure signal h or the like to be outputted from the atmospheric pressure sensor for detecting the atmospheric pressure is inputted.

ECU0の出力インタフェースからは、点火プラグ12のイグナイタに対して点火信号i、インジェクタ11に対して燃料噴射信号j、スロットルバルブ32に対して開度操作信号k、EGRバルブ23に対して開度操作信号l、VSV73に対して開度操作信号m、VVT機構8に対して吸気バルブ及び/または排気バルブの開閉タイミングの制御信号n等を出力する。   From the output interface of the ECU 0, an ignition signal i for the igniter of the spark plug 12, a fuel injection signal j for the injector 11, an opening operation signal k for the throttle valve 32, and an opening operation for the EGR valve 23. An opening operation signal m is output to the signals 1 and VSV 73, and an intake valve and / or exhaust valve opening / closing timing control signal n is output to the VVT mechanism 8.

ECU0のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ECU0は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報a、b、c、d、e、f、g、hを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒1に充填される吸気量(新気量)を推算する。しかして、それらエンジン回転数及び吸気量等に基づき、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング(一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む)、燃料噴射圧、点火タイミング、要求EGR率(または、EGRガス量)、吸気バルブ及び/または排気バルブの開閉タイミング等といった各種運転パラメータを決定する。ECU0は、運転パラメータに対応した各種制御信号i、j、k、l、m、nを出力インタフェースを介して印加する。   The processor of the ECU 0 interprets and executes a program stored in the memory in advance, calculates operation parameters, and controls the operation of the internal combustion engine. The ECU 0 acquires various information a, b, c, d, e, f, g, and h necessary for operation control of the internal combustion engine via the input interface, knows the engine speed, and is filled in the cylinder 1. Estimate the amount of intake air (fresh air volume). Therefore, based on the engine speed, the intake air amount, etc., the required fuel injection amount, fuel injection timing (including the number of times of fuel injection for one combustion), fuel injection pressure, ignition timing, required EGR rate (or Various operating parameters such as EGR gas amount), intake valve and / or exhaust valve opening / closing timing, and the like are determined. The ECU 0 applies various control signals i, j, k, l, m, and n corresponding to the operation parameters via the output interface.

本実施形態のECU0は、吸気通路3を流通する吸気の過給圧が目標過給圧の近傍の大きさとなるように制御する。原則として、目標過給圧は、現在の内燃機関の運転領域[エンジン回転数,アクセル開度]等に応じて設定する。なお、ECU0は、吸気圧信号eを参照して知得される過給圧と目標過給圧との偏差を求め、その偏差を縮小する方向にウェイストゲートバルブ44を開閉するべく、VSV73の開度を操作するフィードバック制御を実行することがある。   The ECU 0 of the present embodiment performs control so that the boost pressure of the intake air flowing through the intake passage 3 becomes a magnitude in the vicinity of the target boost pressure. In principle, the target boost pressure is set in accordance with the current operating range of the internal combustion engine [engine speed, accelerator opening] and the like. The ECU 0 obtains a deviation between the supercharging pressure obtained by referring to the intake pressure signal e and the target supercharging pressure, and opens and closes the VSV 73 to open and close the waste gate valve 44 in a direction to reduce the deviation. Feedback control to manipulate the degree may be executed.

そして、ECU0は、吸気圧信号eを参照して知得される吸気の過給圧が、目標過給圧よりも高い所要の設定値を超えたときに、過給圧を設定値未満に抑制するための所定の制御を実施する。具体的には、インジェクタ11から気筒1に対する燃料噴射を一時中断する燃料カットを実行したり、過給圧が設定値を超えていない平常時と比較して燃料噴射量を減量したり(併せて、スロットルバルブ32の開度を平常時よりも縮小して気筒1に充填される新気量を減量することがある)、内燃機関が備える複数の気筒1のうちの一部に対して燃料を噴射せず当該気筒1での燃焼を間引いたりすることで、排気ターボ過給機5による吸気の圧縮の仕事量を減らし、以て過給圧を低下させる。上記の設定値もまた、現在の内燃機関の運転領域等に応じて設定する。この設定値は、排気ターボ過給機5を含む内燃機関の部位を破損させるおそれのある大きさの過給圧よりも低い値とすることは言うまでもない。   Then, the ECU 0 suppresses the boost pressure below the set value when the boost pressure of the intake air obtained by referring to the intake pressure signal e exceeds a required set value higher than the target boost pressure. Predetermined control for carrying out is performed. Specifically, a fuel cut for temporarily stopping the fuel injection from the injector 11 to the cylinder 1 is executed, or the fuel injection amount is reduced compared to the normal time when the supercharging pressure does not exceed the set value (in addition, In some cases, the opening degree of the throttle valve 32 is reduced from the normal time to reduce the amount of fresh air charged into the cylinder 1), and fuel is supplied to some of the plurality of cylinders 1 provided in the internal combustion engine. By reducing the combustion in the cylinder 1 without performing injection, the work of compression of the intake air by the exhaust turbo supercharger 5 is reduced, and thus the supercharging pressure is reduced. The set value is also set in accordance with the current operating range of the internal combustion engine. It goes without saying that this set value is set to a value lower than the supercharging pressure of a magnitude that may damage the part of the internal combustion engine including the exhaust turbocharger 5.

とは言え、上述した制御のみによって、過給圧の過大化を完全に防止することはできない。近時の内燃機関では、運転中の目標過給圧が高められており、その目標過給圧と内燃機関に損傷を与え得る過給圧との差、換言すれば安全余裕が小さくなっている。それとともに、目標過給圧と、上記の設定値との差分も縮小している。従って、過給圧が設定値を上回ったことを条件として上述の制御を実施したとしても、過給圧がオーバーシュートして内燃機関の破損のリスクを生じさせる大きさまで増大する可能性がある。   However, it is not possible to completely prevent the supercharging pressure from being increased only by the above-described control. In recent internal combustion engines, the target boost pressure during operation is increased, and the difference between the target boost pressure and the boost pressure that can damage the internal combustion engine, in other words, the safety margin is reduced. . At the same time, the difference between the target boost pressure and the set value is also reduced. Therefore, even if the above-described control is performed on the condition that the supercharging pressure exceeds the set value, the supercharging pressure may increase to a level that causes a risk of damage to the internal combustion engine.

図2に、目標過給圧、設定値、及び内燃機関に損傷を与え得る過給圧の関係を模式的に例示している。図2中、実線が目標過給圧を、破線が設定値を、鎖線が内燃機関に損傷を与え得る過給圧を、それぞれ表している。また、吸気の過給圧が太い鎖線を上回ると、高い確率で内燃機関が損傷する。一方で、過給圧が太い鎖線を上回らずとも、細い鎖線を上回っている状態が長時間に亘って続くと、内燃機関が損傷するリスクが増す。内燃機関の破損を予防するためには、確実に過給圧を細い鎖線を下回る大きさに抑制することが求められる。   FIG. 2 schematically illustrates the relationship between the target boost pressure, the set value, and the boost pressure that can damage the internal combustion engine. In FIG. 2, the solid line represents the target boost pressure, the broken line represents the set value, and the chain line represents the boost pressure that can damage the internal combustion engine. Further, if the boost pressure of the intake air exceeds the thick chain line, the internal combustion engine is damaged with high probability. On the other hand, even if the supercharging pressure does not exceed the thick chain line, if the state where it exceeds the thin chain line continues for a long time, the risk of damage to the internal combustion engine increases. In order to prevent damage to the internal combustion engine, it is required to reliably suppress the supercharging pressure to a level below a thin chain line.

そこで、本実施形態のECU0は、一定時間に対する吸気の過給圧が判定値を超えている時間の比が閾値を超えたときに、内燃機関の損傷を防止するためのフェイルセーフ制御を実施することとしている。例えば、イグニッションキーまたはスイッチがONに操作されて内燃機関を始動してからイグニッションキーまたはスイッチがOFFに操作されて内燃機関を停止するまでの一回のトリップの期間において、60秒中15秒以上の割合で過給圧が判定値を超えていたという条件が成立したならば、以後、同トリップの間、フェイルセーフ制御を継続的に実施する。ここに言う判定値は、上記の設定値に等しい値としてもよく、設定値よりも高い値としてもよい。フェイルセーフ制御の内容の具体例を、以下に列挙する:
(i)目標過給圧を、フェイルセーフ制御を実施していない平時と比較して引き下げる。特に、フェイルセーフ制御を実施している間、ウェイストゲートバルブ44の開度ができる限り拡大するように、VSV73を操作する。これにより、排気ターボ過給機5による仕事が小さくなり、吸気通路3を流れる吸気の過給圧が低下して、排気ターボ過給機5を含む内燃機関の損傷のリスクが低減する。
(ii)インジェクタ11からの燃料噴射量を、平時と比較して増加させる。燃料噴射量の増量補正は、燃料の気化熱(潜熱)による気筒1の燃焼室内温度の低下をもたらす。これにより、気筒1内でノッキングやプレイグニッションといった異常燃焼が起こる可能性が小さくなる。また、排気のもつ熱エネルギ量が減少し、排気ターボ過給機5による仕事が小さくなり、吸気通路3を流れる吸気の過給圧が低下して、排気ターボ過給機5を含む内燃機関の損傷のリスクが低減する。
(iii)点火プラグ12による気筒1に充填された混合気への火花点火のタイミングを、平時と比較して遅らせる。点火タイミングの遅角補正により、気筒1内でノッキングが起こる可能性が小さくなり、内燃機関の損傷のリスクが低減する。
(iv)VVT機構8による吸気バルブタイミング及び/または排気バルブタイミングの操作を通じて、気筒1に充填される新気量を、平時と比較して減少させる。例えば、吸気バルブの開弁タイミングまたは閉弁タイミングを遅らせたり、吸気バルブと排気バルブとがともに開くバルブオーバーラップ期間を延長したりする。バルブオーバーラップ量が大きくなると、気筒1から排気通路4に排出されず気筒1内に残留する排気ガスである内部EGRガスの量が増し、その分気筒1に充填される新気量が減る。ECU0は、新気量の減少とともに、インジェクタ11からの燃料噴射量をも減少させる。これにより、排気のもつ熱エネルギ量が減少し、排気ターボ過給機5による仕事が小さくなり、吸気通路3を流れる吸気の過給圧が低下して、排気ターボ過給機5を含む内燃機関の損傷のリスクが低減する。
(v)燃料カット等の実行条件である、吸気の過給圧と比較するべき設定値を、平時と比較して引き下げる。設定値がより低い値となることで、過給圧が当該設定値を上回ることが多くなり、燃料カットの実行機会が増加して、吸気通路3を流れる吸気の過給圧が低下、排気ターボ過給機5を含む内燃機関の損傷のリスクが低減する。
(vi)上掲の(i)、(ii)、(iv)または(v)のうち何れか少なくとも一つを実行した後、スロットルバルブ32の開度を、平時と比較して縮小する。ECU0は、気筒1に充填される吸気量の新気量の減少とともに、インジェクタ11からの燃料噴射量をも減少させる。これにより、排気のもつ熱エネルギ量が減少し、排気ターボ過給機5による仕事が小さくなり、吸気通路3を流れる吸気の過給圧がさらに低下して、排気ターボ過給機5を含む内燃機関の損傷のリスクが低減する。
Therefore, the ECU 0 of the present embodiment performs fail-safe control for preventing damage to the internal combustion engine when the ratio of the time during which the boost pressure of the intake air with respect to a certain time exceeds the determination value exceeds the threshold value. I am going to do that. For example, in the period of one trip from when the ignition key or switch is turned ON to start the internal combustion engine to when the ignition key or switch is turned OFF to stop the internal combustion engine, 15 seconds or more in 60 seconds If the condition that the supercharging pressure exceeds the judgment value at the rate of is established, then fail-safe control is continuously performed during the trip. The determination value referred to here may be a value equal to the set value or a value higher than the set value. Specific examples of fail-safe control content are listed below:
(I) The target supercharging pressure is reduced as compared with a normal time when fail-safe control is not performed. In particular, during the fail safe control, the VSV 73 is operated so that the opening degree of the waste gate valve 44 is increased as much as possible. Thereby, the work by the exhaust turbocharger 5 is reduced, the supercharging pressure of the intake air flowing through the intake passage 3 is reduced, and the risk of damage to the internal combustion engine including the exhaust turbocharger 5 is reduced.
(Ii) The fuel injection amount from the injector 11 is increased as compared with the normal time. The increase correction of the fuel injection amount causes a decrease in the temperature in the combustion chamber of the cylinder 1 due to the heat of vaporization (latent heat) of the fuel. As a result, the possibility of abnormal combustion such as knocking or pre-ignition in the cylinder 1 is reduced. Further, the amount of heat energy of the exhaust gas decreases, the work by the exhaust turbocharger 5 decreases, the supercharging pressure of the intake air flowing through the intake passage 3 decreases, and the internal combustion engine including the exhaust turbocharger 5 The risk of damage is reduced.
(Iii) The timing of spark ignition to the air-fuel mixture filled in the cylinder 1 by the spark plug 12 is delayed compared to the normal time. By correcting the retard of the ignition timing, the possibility of knocking in the cylinder 1 is reduced, and the risk of damage to the internal combustion engine is reduced.
(Iv) Through the operation of the intake valve timing and / or the exhaust valve timing by the VVT mechanism 8, the amount of fresh air charged in the cylinder 1 is reduced as compared with the normal time. For example, the valve opening timing or valve closing timing of the intake valve is delayed, or the valve overlap period during which both the intake valve and the exhaust valve are opened is extended. When the valve overlap amount increases, the amount of internal EGR gas that is exhaust gas remaining in the cylinder 1 without being discharged from the cylinder 1 into the exhaust passage 4 increases, and the amount of fresh air charged in the cylinder 1 decreases accordingly. The ECU 0 also decreases the fuel injection amount from the injector 11 as the fresh air amount decreases. As a result, the amount of heat energy of the exhaust gas decreases, the work by the exhaust turbocharger 5 decreases, the boost pressure of the intake air flowing through the intake passage 3 decreases, and the internal combustion engine including the exhaust turbocharger 5 Reduce the risk of damage.
(V) The set value to be compared with the supercharging pressure of the intake air, which is an execution condition for fuel cut or the like, is reduced as compared with the normal time. When the set value becomes a lower value, the boost pressure often exceeds the set value, the fuel cut execution opportunity increases, the boost pressure of the intake air flowing through the intake passage 3 decreases, and the exhaust turbo The risk of damage to the internal combustion engine including the supercharger 5 is reduced.
(Vi) After executing at least one of the above (i), (ii), (iv) or (v), the opening degree of the throttle valve 32 is reduced as compared with the normal time. The ECU 0 reduces the fuel injection amount from the injector 11 as well as the reduction of the fresh air amount filled in the cylinder 1. As a result, the amount of heat energy of the exhaust gas is reduced, the work by the exhaust turbocharger 5 is reduced, the supercharging pressure of the intake air flowing through the intake passage 3 is further reduced, and the internal combustion including the exhaust turbocharger 5 is performed. Reduces the risk of engine damage.

ECU0は、フェイルセーフ制御において、上掲の(i)ないし(vi)のうちの少なくとも一つを実行する。なお、(vi)のスロットルバルブ32の開度の縮小は、吸気通路3を気筒1に向かって流れる吸気の過給圧がある程度以上低下するのを待ってから行う必要がある。過給圧が高い状態でスロットルバルブ32を絞ると、吸気通路3におけるスロットルバルブ32の上流側の圧力が過大化して、却って排気ターボ過給機5や吸気通路の破損を招きかねないからである。   The ECU 0 executes at least one of the above (i) to (vi) in the fail safe control. Note that (vi) the opening of the throttle valve 32 needs to be reduced after waiting for the supercharging pressure of the intake air flowing through the intake passage 3 toward the cylinder 1 to decrease to some extent. This is because if the throttle valve 32 is throttled in a state where the supercharging pressure is high, the pressure on the upstream side of the throttle valve 32 in the intake passage 3 becomes excessive, which may cause damage to the exhaust turbocharger 5 and the intake passage. .

既に述べた通り、ECU0は、フェイルセーフ制御の実施条件が成立したとき、以後、同トリップ中において、つまりはイグニッションキーまたはスイッチがOFFに操作されて内燃機関を停止するまで、フェイルセーフ制御を続行する。また、当該トリップ中にフェイルセーフ制御の実施条件が成立し、フェイルセーフ制御を実施した事実を示す情報を、メモリに記憶する。この情報は、イグニッションキーまたはスイッチがOFFに操作されても消去せず、イグニッションキーまたはスイッチが再びONに操作された後も保持し続ける。一方で、フェイルセーフ制御自体は、後述する第四段階を除き、イグニッションキーまたはスイッチがOFFに操作されてトリップが終了することで終了し、次回のトリップの開始当初はフェイルセーフ制御を実施しない。   As described above, the ECU 0 continues the fail-safe control when the fail-safe control execution condition is satisfied, and thereafter during the trip, that is, until the ignition key or switch is turned OFF to stop the internal combustion engine. To do. Further, information indicating the fact that the fail-safe control execution condition is satisfied during the trip and the fail-safe control is performed is stored in the memory. This information is not erased even if the ignition key or switch is turned OFF, and is kept even after the ignition key or switch is turned ON again. On the other hand, the fail-safe control itself is terminated when the ignition key or switch is turned OFF and the trip is terminated except in the fourth stage described later, and the fail-safe control is not performed at the beginning of the next trip.

その上で、本実施形態のECU0は、今回のトリップ中にフェイルセーフ制御を実施した場合、次回のトリップにおけるフェイルセーフ制御の実施条件の閾値を、今回のトリップにおける閾値よりも低い値に設定する。具体的に述べると、
(第一段階)前回以前のトリップ中にフェイルセーフ制御を実施した旨の情報をメモリに記憶保持していない状態では、60秒中15秒以上の割合で過給圧が判定値を超えたことを、フェイルセーフ制御の実施条件とする。即ち、第一段階の実施条件の閾値を「60秒中の15秒」に設定する。この第一段階の実施条件が成立してフェイルセーフ制御を実施した場合には、その旨の情報をECU0のメモリに記憶し、次回以降のトリップにおいて参照する。
(第二段階)前回以前のトリップ中に第一段階の実施条件が成立してフェイルセーフ制御を実施した旨の情報をメモリに記憶保持している状態では、60秒中5秒以上の割合で過給圧が判定値を超えたことを、フェイルセーフ制御の実施条件とする。即ち、第二段階の実施条件の閾値を「60秒中の5秒」に設定する。この閾値は、第一段階の実施条件の閾値よりも低い。この第二段階の実施条件が成立してフェイルセーフ制御を実施した場合には、その旨の情報をECU0のメモリに記憶し、次回以降のトリップにおいて参照する。
(第三段階)前回以前のトリップ中に第二段階の実施条件が成立してフェイルセーフ制御を実施した旨の情報をメモリに記憶保持している状態では、過給圧が判定値(燃料カットの実行条件の設定値に等しいことがある)を超えたことを、フェイルセーフ制御の実施条件とする。即ち、第三段階の実施条件の閾値を「60秒中のN秒(Nは、0でない僅少の正数)」に設定する。この閾値は、第二段階の実施条件の閾値よりも低い。この第三段階の実施条件が成立してフェイルセーフ制御を実施した場合には、その旨の情報をECU0のメモリに記憶し、次回以降のトリップにおいて参照する。
(第四段階)前回以前のトリップ中に第三段階の実施条件が成立してフェイルセーフ制御を実施した旨の情報をメモリに記憶保持している状態では、トリップの開始から、つまりイグニッションキーまたはスイッチがONに操作されて内燃機関を始動してから、直ちにフェイルセーフ制御を実施する。
In addition, when fail-safe control is performed during the current trip, the ECU 0 of the present embodiment sets the threshold value of the fail-safe control execution condition for the next trip to a value lower than the threshold value for the current trip. . Specifically,
(First stage) In the state where information indicating that fail-safe control was performed during the previous trip was not stored in the memory, the boost pressure exceeded the judgment value at a rate of 15 seconds or more in 60 seconds. Is an implementation condition of fail-safe control. That is, the threshold value of the implementation condition in the first stage is set to “15 seconds in 60 seconds”. When the first-stage implementation condition is satisfied and the failsafe control is performed, information to that effect is stored in the memory of the ECU 0 and is referred to in the next trip.
(Second stage) In a state where information indicating that the first stage of the execution condition was established and the fail safe control was performed during the trip before the previous trip is stored in the memory, at a rate of 5 seconds or more in 60 seconds The condition that the supercharging pressure exceeds the judgment value is an execution condition for fail-safe control. That is, the threshold value of the second stage implementation condition is set to “5 seconds in 60 seconds”. This threshold value is lower than the threshold value of the first stage implementation condition. When the execution condition of the second stage is satisfied and the fail safe control is executed, information to that effect is stored in the memory of the ECU 0 and is referred to in the next trip.
(Third stage) In the state where the information that the second stage of execution conditions was satisfied and the fail safe control was performed was stored in the memory during the previous trip, the supercharging pressure is judged as the judgment value (fuel cut The execution condition of fail-safe control is that exceeding the setting value of the execution condition of (1). That is, the threshold value of the third stage implementation condition is set to “N seconds in 60 seconds (N is a slight positive number that is not 0)”. This threshold value is lower than the threshold value of the second stage implementation condition. When the execution condition of the third stage is established and the fail safe control is performed, information to that effect is stored in the memory of the ECU 0 and is referred to in the next trip.
(Fourth stage) In the state where the execution condition of the third stage was established during the trip before the previous time and the information indicating that the fail safe control was performed is stored in the memory, from the start of the trip, that is, the ignition key or The fail-safe control is performed immediately after the switch is turned ON and the internal combustion engine is started.

このようにして、ECU0は、過去のトリップ中にフェイルセーフ制御を実施した履歴が存在する場合に、フェイルセーフ制御の実施条件の閾値を引き下げ、フェイルセーフ制御を実施しやすくする。これにより、吸気の過給圧が高まりやすい個体において、過給圧の過大化を確実に抑止し、内燃機関の損傷を予防することができる。   In this way, when there is a history of performing fail-safe control during a past trip, ECU 0 lowers the threshold value of the fail-safe control execution condition to facilitate the fail-safe control. As a result, in an individual in which the boost pressure of the intake air is likely to increase, excessive increase of the boost pressure can be reliably suppressed and damage to the internal combustion engine can be prevented.

なお、ECU0がメモリに記憶している、前回以前のトリップ中に第一段階、第二段階または第三段階の実施条件が成立してフェイルセーフ制御を実施した旨の情報は、所定回数(一回または連続した複数回)のトリップに亘ってフェイルセーフ制御の実施条件が成立しなかった(フェイルセーフ制御を実施しなかった)場合に、メモリから消去することとしてもよい。   The information stored in the memory by the ECU 0 and indicating that the first stage, the second stage, or the third stage during the previous trip has been established and the fail safe control has been performed is a predetermined number of times (one When failsafe control execution conditions are not satisfied over a number of trips or a plurality of consecutive trips (failsafe control is not performed), the memory may be erased.

本実施形態では、排気通路4上に配置したタービン52により吸気通路3上に配置したコンプレッサ51を駆動する排気ターボ過給機5が付帯した内燃機関を制御するものであって、吸気通路3を気筒1に向かって流通する吸気の過給圧が設定値を超えたときにその過給圧を抑制するための燃料カット等の所定の制御を実施し、また、一定時間に対する吸気の過給圧が判定値を超えている時間の比が閾値を超えたときに内燃機関の損傷を防止するためのフェイルセーフ制御を実施することとし、イグニッションキーまたはスイッチがONに操作されて内燃機関を始動してからイグニッションキーまたはスイッチがOFFに操作されて内燃機関を停止するまでの一トリップの期間中に前記フェイルセーフ制御を実施した場合には、次回のトリップにおける前記閾値を今回のトリップにおける前記閾値よりも低い値に設定する内燃機関の制御装置0を構成した。   In the present embodiment, the turbine 52 disposed on the exhaust passage 4 controls the internal combustion engine attached to the exhaust turbocharger 5 that drives the compressor 51 disposed on the intake passage 3. When the supercharging pressure of the intake air flowing toward the cylinder 1 exceeds a set value, predetermined control such as a fuel cut for suppressing the supercharging pressure is performed, and the supercharging pressure of the intake air for a certain time When the ratio of the time when the value exceeds the judgment value exceeds the threshold value, fail-safe control is performed to prevent damage to the internal combustion engine, and the internal combustion engine is started by operating the ignition key or switch to ON. If the fail-safe control is performed during the period of one trip from when the ignition key or switch is turned OFF until the internal combustion engine is stopped, the next trip is To constitute a control apparatus 0 for an internal combustion engine for setting the threshold value to a value lower than the threshold value in the current trip in.

本実施形態によれば、内燃機関の経年劣化を含む個体差を加味して、フェイルセーフ制御の実施条件を最適化することが可能となる。従って、吸気の過給圧が上昇しやすい個体の内燃機関を搭載した車両において、当該内燃機関が全負荷(Wide Open Throttle)またはこれに近い高負荷で運転され続けたとしても、内燃機関の破損を確実に防止することができる。加えて、過給圧の抑制のために燃料カットを実行する頻度が減少することから、エンジントルクの乱れが少なくなり、ドライバビリティを高く保つことができる。ひいては、内燃機関の出力性能と耐久性との両立を図り得る。   According to the present embodiment, it is possible to optimize the conditions for performing fail-safe control in consideration of individual differences including deterioration over time of the internal combustion engine. Therefore, in a vehicle equipped with an individual internal combustion engine in which the boost pressure of intake air is likely to increase, even if the internal combustion engine continues to be operated at a full load (Wide Open Throttle) or a high load close thereto, the internal combustion engine is damaged. Can be reliably prevented. In addition, since the frequency of executing the fuel cut for suppressing the supercharging pressure is reduced, the engine torque is less disturbed and drivability can be kept high. As a result, it is possible to achieve both output performance and durability of the internal combustion engine.

また、偶発的な理由によりたまたま吸気の過給圧が判定値を超えてしまったようなケースでは、上述の第四段階までは遷移しないため、不必要にフェイルセーフ制御を実施して内燃機関の性能を不当に低下させることがない。   In addition, in the case where the supercharging pressure of the intake air accidentally exceeds the criterion value, the transition to the fourth stage described above will not be made, so fail-safe control is performed unnecessarily and the internal combustion engine Does not unduly reduce performance.

本実施形態のECU0は、前記フェイルセーフ制御として、目標過給圧を平時よりも引き下げ、燃料噴射量を平時よりも増量し、吸気バルブまたは排気バルブの開閉タイミングを変更して気筒1に充填される新気量を平時よりも減少させ、または前記設定値を平時よりも低い値に設定し、しかる後にスロットルバルブ32の開度を平時よりも縮小する。これにより、吸気の過給圧が大きいにもかかわらずスロットルバルブ32の開度を絞ってしまうことが避けられる。   As the fail-safe control, the ECU 0 of the present embodiment lowers the target supercharging pressure from the normal time, increases the fuel injection amount from the normal time, changes the opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve, and fills the cylinder 1 The fresh air amount to be reduced is reduced from the normal time, or the set value is set to a value lower than the normal time, and then the opening of the throttle valve 32 is reduced from the normal time. As a result, it is possible to avoid throttle opening of the throttle valve 32 even though the supercharging pressure of the intake air is large.

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、60秒中X秒以上の割合で吸気の過給圧が判定値を超えたことを、フェイルセーフ制御の実施条件としていた。これに代えて、一トリップ中に吸気の過給圧が判定値を超えた回数がX回を超えたときにフェイルセーフ制御を実施することとし、今回のトリップ中にフェイルセーフ制御を実施した場合には、次回のトリップにおけるフェイルセーフ制御の実施条件の閾値Xを今回のトリップにおける当該閾値Xよりも低い値に設定するようにしても、所期の目的を達成することができる。   The present invention is not limited to the embodiment described in detail above. For example, in the above-described embodiment, the fail-safe control execution condition is that the supercharging pressure of the intake air exceeds the determination value at a rate of X seconds or more in 60 seconds. Instead, fail safe control is performed when the number of times that the intake supercharging pressure exceeds the judgment value during one trip exceeds X times, and fail safe control is performed during this trip In this case, the intended purpose can be achieved even if the threshold value X of the failsafe control execution condition in the next trip is set to a value lower than the threshold value X in the current trip.

上記実施形態の内燃機関では、ウェイストゲートバルブ44をダイアフラム式のアクチュエータ6により開閉駆動していたが、ウェイストゲートバルブとして、電動機(例えば、DCサーボモータ)により駆動される電動ウェイストゲートバルブを採用することも当然に可能である。   In the internal combustion engine of the above-described embodiment, the waste gate valve 44 is driven to open and close by the diaphragm actuator 6, but an electric waste gate valve driven by an electric motor (for example, a DC servo motor) is adopted as the waste gate valve. Of course it is also possible.

加えて、内燃機関の各気筒1の吸気バルブ及び/または排気バルブの開閉タイミングを変化させるためのVVT機構8の具体的態様も任意であり、一意に限定されない。吸気カムシャフト及び/または排気カムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相を進角/遅角させるもの以外にも、吸気バルブ及び/または排気バルブを開弁駆動するカムを複数用意しておきそれらカムを適宜使い分けるもの、ロッカーアームのレバー比を電動機を介して変化させるもの、バルブを電磁ソレノイドバルブとしたもの等が知られており、それら種々の機構の中から選択して採用することが許される。   In addition, the specific mode of the VVT mechanism 8 for changing the opening / closing timing of the intake valve and / or the exhaust valve of each cylinder 1 of the internal combustion engine is also arbitrary, and is not limited uniquely. In addition to those that advance / retard the rotational phase of the intake camshaft and / or exhaust camshaft with respect to the crankshaft, multiple cams that open and drive the intake valve and / or exhaust valve are prepared and these cams are set as appropriate. Those that are used properly, those that change the lever ratio of the rocker arm via an electric motor, those that use an electromagnetic solenoid valve as a valve, and the like are known, and it is allowed to be selected from these various mechanisms.

その他、各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   In addition, the specific configuration of each part can be variously modified without departing from the gist of the present invention.

本発明は、車両に搭載される内燃機関の制御に適用することができる。   The present invention can be applied to control of an internal combustion engine mounted on a vehicle.

0…制御装置(ECU)
1…気筒
3…吸気通路
32…スロットルバルブ
4…排気通路
43…バイパス通路
44…ウェイストゲートバルブ
5…排気ターボ過給機
51…コンプレッサ
52…タービン
6…アクチュエータ
60…ダイアフラム
61…ダイアフラム室
62…定圧室
71…過給圧導入流路
72…圧抜流路
73…調整バルブ(VSV)
8…可変バルブタイミング(VVT)機構
0 ... Control unit (ECU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cylinder 3 ... Intake passage 32 ... Throttle valve 4 ... Exhaust passage 43 ... Bypass passage 44 ... Waste gate valve 5 ... Exhaust turbocharger 51 ... Compressor 52 ... Turbine 6 ... Actuator 60 ... Diaphragm 61 ... Diaphragm chamber 62 ... Constant pressure Chamber 71 ... Supercharging pressure introduction flow path 72 ... Pressure release flow path 73 ... Adjustment valve (VSV)
8 ... Variable valve timing (VVT) mechanism

Claims (2)

排気通路上に配置したタービンにより吸気通路上に配置したコンプレッサを駆動する排気ターボ過給機が付帯した内燃機関を制御するものであって、
吸気通路を気筒に向かって流通する吸気の過給圧が設定値を超えたときにその過給圧を抑制するための所定の制御を実施し、
また、吸気の過給圧が判定値を超えた時間の長さまたは回数が閾値を超えたときに内燃機関の損傷を防止するためのフェイルセーフ制御を実施することとし、
イグニッションキーまたはスイッチがONに操作されて内燃機関を始動してからイグニッションキーまたはスイッチがOFFに操作されて内燃機関を停止するまでの一トリップの期間中に前記フェイルセーフ制御を実施した場合には、次回のトリップにおける前記閾値を今回のトリップにおける前記閾値よりも低い値に設定する内燃機関の制御装置。
An internal combustion engine attached with an exhaust turbocharger for driving a compressor disposed on the intake passage by a turbine disposed on the exhaust passage;
When the supercharging pressure of the intake air flowing toward the cylinder through the intake passage exceeds a set value, a predetermined control is performed to suppress the supercharging pressure,
In addition, when the length or number of times that the supercharging pressure of the intake air exceeds the determination value exceeds the threshold value, fail safe control is performed to prevent damage to the internal combustion engine,
When the fail-safe control is performed during the period of one trip from when the ignition key or switch is turned ON to start the internal combustion engine to when the ignition key or switch is turned OFF to stop the internal combustion engine An internal combustion engine control apparatus that sets the threshold value for the next trip to a value lower than the threshold value for the current trip.
前記フェイルセーフ制御として、
目標過給圧を平時よりも引き下げ、燃料噴射量を平時よりも増量し、吸気バルブまたは排気バルブの開閉タイミングを変更して気筒に充填される新気量を平時よりも減少させ、または前記設定値を平時よりも低い値に設定し、
しかる後にスロットルバルブの開度を平時よりも縮小する請求項1記載の内燃機関の制御装置。
As the fail-safe control,
Reduce the target boost pressure from normal, increase the fuel injection amount from normal, change the intake / exhaust valve opening / closing timing to reduce the amount of fresh air that fills the cylinder from normal, or the setting Set the value to a value lower than normal,
2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein after that, the opening of the throttle valve is reduced more than normal.
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