JP2021017858A - Engine controller - Google Patents

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Abstract

To provide an engine controller capable of improving acceleration responsiveness upon changing gears, in an automatic transmission vehicle equipped with a turbocharger with a movable vane.SOLUTION: An engine controller comprises a turbocharger 30 with a movable vane 33 and an ECU 40 that can execute torque down control based on a shift command signal of an automatic transmission 20. The ECU 40 controls a closing amount of the movable vane 33 based on a first opening characteristic map M1 set so that the opening becomes large when the energy of exhaust gas is large, and while a closing request signal is being output for a period that starts from the time when an operation delay time of the movable vane 33 is earlier than inertia phase start timing of the automatic transmission 20 and ends at the time when the operation delay time of the movable vane 33 is earlier than inertia phase end timing, controls the closing amount of the movable vane 33 based on a second opening characteristic map M2, which has a larger closing amount than the first opening characteristic map M1.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、エンジンの制御装置に関し、特に、可動ベーン付きターボ過給機と、変速指令信号に基づいて燃料噴射量を低減するトルクダウン制御を実行可能な制御手段とを備えたエンジンの制御装置に関する。 The present invention relates to an engine control device, in particular, an engine control device including a turbocharger with a movable vane and a control means capable of executing torque down control for reducing a fuel injection amount based on a shift command signal. Regarding.

従来より、ターボ過給機を搭載した手動変速車両では、変速時、乗員によるアクセルペダルの踏戻操作によりタービンに供給される排気ガス流量が減少するため、タービン及びコンプレッサの回転速度が低下し、再びアクセルペダルが踏込操作されても過給圧が上昇して復帰するまでに長時間要する、所謂ターボラグが生じることは知られている。
このターボラグに起因した加速応答性低下を改善する有効な技術の1つとして、可動ベーン付きターボ過給機(Variable Geometry Turbocharger: VGT)が存在している。
Conventionally, in a manual transmission vehicle equipped with a turbocharger, the flow rate of exhaust gas supplied to the turbine is reduced by the occupant's stepping-back operation of the accelerator pedal during shifting, so that the rotation speed of the turbine and compressor is reduced. It is known that even if the accelerator pedal is depressed again, a so-called turbo lag occurs, in which it takes a long time for the boost pressure to rise and recover.
As one of the effective technologies for improving the decrease in acceleration response caused by this turbo lag, there is a variable geometry turbocharger (VGT) with a movable vane.

特許文献1のターボチャージャ制御装置は、タービンに供給される排気ガス流量を調整可能な可変ベーンを備え、自動変速機のシフトアップ状態を検出して可変ベーンの開度を閉じ側に設定し、排気系の排圧を高めると同時に変速途中に過給しながらエンジンの回転数を低下させ、シフトアップ完了時に可変ベーンの開度を開き側に設定している。
これにより、シフトアップ開始時、可変ベーンの閉じ量を大きくすることにより排気ガスの流速を速めてタービンの回転速度を上昇させ、排気ガスエネルギを確保している。
また、シフトアップ完了時、可変ベーンの閉じ量を小さくすることによりタービンの回転速度の過度な上昇を抑制しつつ、排気抵抗増加を解消している。
The turbocharger control device of Patent Document 1 includes a variable vane that can adjust the flow rate of exhaust gas supplied to the turbine, detects the shift-up state of the automatic transmission, and sets the opening degree of the variable vane to the closed side. At the same time as increasing the exhaust pressure of the exhaust system, the engine speed is reduced while supercharging during the shift, and the opening of the variable vane is set to the open side when the shift up is completed.
As a result, at the start of shift-up, the closing amount of the variable vane is increased to increase the flow velocity of the exhaust gas and increase the rotational speed of the turbine to secure the exhaust gas energy.
Further, when the shift-up is completed, the exhaust resistance increase is eliminated while suppressing an excessive increase in the rotational speed of the turbine by reducing the closing amount of the variable vane.

特開平10−331650号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-331650

特許文献1のターボチャージャ制御装置は、変速時、排気ガスの流速を速めてタービンの回転速度を上昇させることにより、ターボラグによる加速応答性を改善している。
しかし、特許文献1の技術では、変速時、乗員が再度アクセルペダルを踏込操作した際、十分な加速応答性を確保できない虞がある。
The turbocharger control device of Patent Document 1 improves the acceleration response due to the turbo lag by increasing the flow velocity of the exhaust gas and increasing the rotation speed of the turbine at the time of shifting.
However, in the technique of Patent Document 1, there is a possibility that sufficient acceleration responsiveness cannot be ensured when the occupant depresses the accelerator pedal again at the time of shifting.

図8に示すように、VGTを搭載した自動変速車両では、アクセルペダルの踏込操作を継続した場合、車両の走行速度が継続的に増加し、予め設定された所定の変速マップに基づいて高速段へのシフトアップ(パワーオンアップシフト)が連続的に実行される。
例えば、変速マップの変速切替ラインを時刻t1で横切った場合、変速制御部が、時刻t1から時刻t7の間、変速指令信号を出力する。また、変速制御部は、変速指令信号の出力と同時に、イナーシャフェーズ開始タイミングである時刻t3及びイナーシャフェーズ終了タイミングである時刻t5を演算する。そして、イナーシャフェーズ(時刻t3から時刻t5)の間、エンジン回転数と摩擦締結要素回転数とを同期させるため、変速制御部はトルクダウン要求信号を出力し、エンジンはトルクダウン要求信号に合わせるように燃料噴射量を低減して変速トルクダウンを実行している。
As shown in FIG. 8, in an automatic speed change vehicle equipped with a VGT, when the accelerator pedal is continuously depressed, the running speed of the vehicle continuously increases, and the high speed stage is based on a predetermined speed change map set in advance. Shift up to (power on up shift) is executed continuously.
For example, when the shift switching line of the shift map is crossed at time t1, the shift control unit outputs a shift command signal between time t1 and time t7. Further, the shift control unit calculates the inertia phase start timing, time t3, and the inertia phase end timing, time t5, at the same time as the output of the shift command signal. Then, during the inertia phase (time t3 to time t5), in order to synchronize the engine speed and the friction fastening element speed, the shift control unit outputs a torque down request signal, and the engine matches the torque down request signal. The fuel injection amount is reduced to reduce the speed change torque.

一方、タービン室の可動ベーンは、自動変速機のイナーシャフェーズの間、その目標開度を減少制御した後、時刻t6で目標開度を所定の基準開度に復帰する。
タービンの回転速度は、可動ベーンの閉じ量に連動しているため、エンジンの燃焼室に供給される吸気の実過給圧は、可動ベーンの目標開度と略同様の傾向で減少される。
尚、可動ベーンは、エンジン回転数が高いイナーシャフェーズ前半時期から閉じ側に制御されるが、閉作動応答遅れにより、排圧の急激な上昇は生じない。
On the other hand, the movable vane in the turbine chamber is controlled to decrease its target opening during the inertia phase of the automatic transmission, and then returns the target opening to a predetermined reference opening at time t6.
Since the rotational speed of the turbine is linked to the closing amount of the movable vane, the actual boost pressure of the intake air supplied to the combustion chamber of the engine is reduced in a tendency substantially similar to the target opening degree of the movable vane.
The movable vane is controlled to the closed side from the first half of the inertia phase when the engine speed is high, but the exhaust pressure does not rise sharply due to the delay in the closing operation response.

前述したように、パワーオンアップシフトの際、変速トルクダウン開始以降において、実過給圧がトルクダウン要求信号に対応して低下することから、変速トルクダウン中、或いは変速トルクダウン直後に乗員がアクセルペダルを踏込操作しても、実過給圧が増加して目標過給圧に到達するまでの期間は物理的に車両は加速することができない。
即ち、特許文献1の技術は、自動変速機のアップシフトにおける加速応答性に関して十分ではなく、更なる改善の余地が残されている。
As described above, during the power-on-up shift, the actual boost pressure drops in response to the torque down request signal after the shift torque down starts, so that the occupant can perform the shift torque down or immediately after the shift torque down. Even if the accelerator pedal is depressed, the vehicle cannot physically accelerate until the actual boost pressure increases and the target boost pressure is reached.
That is, the technique of Patent Document 1 is not sufficient with respect to the acceleration responsiveness in the upshift of the automatic transmission, and there is room for further improvement.

本発明の目的は、変速時における加速応答性を改善可能なエンジンの制御装置等を提供することである。 An object of the present invention is to provide an engine control device or the like capable of improving acceleration response during shifting.

請求項1のエンジンの制御装置は、タービンに供給される排気ガスの流路面積を変更するために開度を調整可能な可動ベーン付きターボ過給機と、複数の変速段に切替可能な自動変速機の変速指令信号に基づいて燃料噴射量を低減するトルクダウン制御を実行可能な制御手段とを備えたエンジンの制御装置において、前記制御手段は、排気ガスのエネルギが大きいとき、前記排気ガスのエネルギが小さいときに比べて前記可動ベーンの開度が大きくなるように設定された第1開度特性に基づき前記可動ベーンの閉じ量を制御する基本ベーン制御を行うと共に、前記変速指令信号の出力時、前記第1開度特性よりも閉じ量が大きくなるように設定された第2開度特性に基づき前記可動ベーンの閉じ量を制御する協調ベーン制御を行うことを特徴としている。 The engine control device according to claim 1 is a turbocharger with a movable vane whose opening degree can be adjusted in order to change the flow path area of the exhaust gas supplied to the turbine, and an automatic switchable gear stage. In an engine control device including a control means capable of executing torque down control for reducing a fuel injection amount based on a shift command signal of a transmission, the control means is said to be exhaust gas when the energy of the exhaust gas is large. Basic vane control for controlling the closing amount of the movable vane is performed based on the first opening characteristic set so that the opening degree of the movable vane is larger than when the energy of the movable vane is small, and the shift command signal At the time of output, it is characterized in that coordinated vane control for controlling the closing amount of the movable vane is performed based on the second opening characteristic set so that the closing amount is larger than the first opening characteristic.

このエンジンの制御装置では、前記制御手段は、排気ガスのエネルギが大きいとき、前記排気ガスのエネルギが小さいときに比べて前記可動ベーンの開度が大きくなるように設定された第1開度特性に基づき前記可動ベーンの閉じ量を制御する基本ベーン制御を行うため、排気ガスのエネルギが小さいとき、可変ベーンの閉じ量を大きくすることにより排気ガスの流速を速め、タービンの回転速度を上昇させることによって排気ガスエネルギを確保することができ、排気ガスのエネルギが小さいときでも、乗員によるアクセルペダルの踏込操作に対応して加速することができる。また、排気ガスのエネルギが大きいとき、可変ベーンの閉じ量を小さくすることにより排気ガスの流速を遅くし、タービンの回転速度を低下させることによって排圧を下げて燃費及び出力の向上を図ることができる。
前記制御手段は、前記変速指令信号の出力時、前記第1開度特性よりも閉じ量が大きくなるように設定された第2開度特性に基づき前記可動ベーンの閉じ量を制御する協調ベーン制御を行うため、変速時における実過給圧の低下を抑制することができ、変速時に乗員がアクセルペダルを踏込操作した際、実過給圧が目標過給圧に復帰するまでの所要時間を短縮化することができる。
In the control device of this engine, the control means has a first opening characteristic set so that when the energy of the exhaust gas is large, the opening degree of the movable vane is larger than when the energy of the exhaust gas is small. Since the basic vane control for controlling the closing amount of the movable vane is performed based on the above, when the energy of the exhaust gas is small, the flow velocity of the exhaust gas is increased by increasing the closing amount of the variable vane to increase the rotation speed of the turbine. As a result, the exhaust gas energy can be secured, and even when the exhaust gas energy is small, it can be accelerated in response to the operation of the accelerator pedal being depressed by the occupant. In addition, when the energy of the exhaust gas is large, the flow velocity of the exhaust gas is slowed down by reducing the closing amount of the variable vane, and the exhaust pressure is lowered by lowering the rotation speed of the turbine to improve fuel efficiency and output. Can be done.
The control means is a coordinated vane control that controls the closing amount of the movable vane based on the second opening characteristic set so that the closing amount is larger than the first opening characteristic when the shift command signal is output. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the actual boost pressure during shifting, and when the occupant depresses the accelerator pedal during shifting, the time required for the actual boost pressure to return to the target boost pressure is shortened. Can be transformed into.

請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記制御手段は、前記変速指令信号の出力時、予測される前記自動変速機のイナーシャフェーズ開始タイミングよりも前記可動ベーンの作動遅れ時間早い時点から始まると共に予測される前記自動変速機のイナーシャフェーズ終了タイミングよりも前記可動ベーンの作動遅れ時間早い時点で終了する間閉要求信号を生成すると共に、前記閉要求信号が出力されている間、前記協調ベーン制御を行うことを特徴としている。
この構成によれば、可動ベーンの閉じ量増加による排気ガスエネルギ増加を可動ベーンの構造的イナーシャに係る時定数遅れを考慮して開始させることができ、実過給圧の低下を抑制して加速応答性を一層高めることができる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the control means outputs the shift command signal, the operation delay time of the movable vane is earlier than the predicted start timing of the inertia phase of the automatic transmission. While the closing request signal is generated and the closing request signal is output at a time earlier than the operation delay time of the movable vane of the automatic transmission, which is predicted to start from the above. It is characterized by performing cooperative vane control.
According to this configuration, the increase in exhaust gas energy due to the increase in the closing amount of the movable vane can be started in consideration of the time constant delay related to the structural inertia of the movable vane, and the decrease in the actual boost pressure can be suppressed and accelerated. The responsiveness can be further enhanced.

請求項3の発明は、請求項2の発明において、前記制御手段は、前記閉要求信号が出力されている間、エンジントルクが大きい程前記可動ベーンの閉じ量を小さくすることを特徴としている。
この構成によれば、エンジントルク増加に伴う排圧の上昇を抑えつつ、排気ガスエネルギを増加することができる。
The invention of claim 3 is characterized in that, in the invention of claim 2, the control means reduces the closing amount of the movable vane as the engine torque increases while the closing request signal is output.
According to this configuration, it is possible to increase the exhaust gas energy while suppressing the increase in the exhaust pressure due to the increase in the engine torque.

請求項4の発明は、請求項2の発明において、前記制御手段は、前記閉要求信号が出力されている間、エンジン回転数が大きい程前記可動ベーンの閉じ量を小さくすることを特徴としている。
この構成によれば、エンジン回転数増加に伴う排圧の上昇を抑えつつ、排気ガスエネルギを増加することができる。
The invention of claim 4 is characterized in that, in the invention of claim 2, the control means reduces the closing amount of the movable vane as the engine speed increases while the closing request signal is output. ..
According to this configuration, the exhaust gas energy can be increased while suppressing the increase in the exhaust pressure due to the increase in the engine speed.

請求項5の発明は、請求項2〜4の何れか1項の発明において、前記制御手段は、前記閉要求信号が出力されている間、エンジントルクの低下が開始されたとき、前記可動ベーンの閉じ量を大きくすることを特徴としている。
この構成によれば、エンジントルクの低下に同期して排気ガスエネルギを増加することができる。
The invention of claim 5 is the invention of any one of claims 2 to 4, wherein the control means said the movable vane when a decrease in engine torque was started while the closing request signal was being output. It is characterized by increasing the closing amount of.
According to this configuration, the exhaust gas energy can be increased in synchronization with the decrease in engine torque.

請求項6の発明は、請求項2〜4の何れか1項の発明において、前記制御手段は、前記閉要求信号が出力されている間、エンジン回転数の低下が開始されたとき、前記可動ベーンの閉じ量を大きくすることを特徴としている。
この構成によれば、エンジン回転数の低下に同期して排気ガスエネルギを増加することができる。
The invention of claim 6 is the invention of any one of claims 2 to 4, wherein the control means is movable when the engine speed starts to decrease while the closing request signal is being output. It is characterized by increasing the amount of vane closure.
According to this configuration, the exhaust gas energy can be increased in synchronization with the decrease in the engine speed.

請求項7の発明は、請求項1〜6の何れか1項の発明において、前記制御手段は、前記第1,第2開度特性を設定した第1,第2制御マップを夫々有し、前記第1,第2制御マップに基づいて前記可動ベーンの閉じ量を制御することを特徴としている。
この構成によれば、変速時及び非変速時における可動ベーンの閉じ量制御の構成を簡単化することができる。
The invention of claim 7 is the invention of any one of claims 1 to 6, wherein the control means has first and second control maps in which the first and second opening characteristics are set, respectively. It is characterized in that the closing amount of the movable vane is controlled based on the first and second control maps.
According to this configuration, it is possible to simplify the configuration of the closing amount control of the movable vane during shifting and non-shifting.

本発明のエンジンの制御装置によれば、可動ベーン付きターボ過給機を搭載した自動変速機車両において、変速時における加速応答性を改善することができる。 According to the engine control device of the present invention, it is possible to improve the acceleration responsiveness at the time of shifting in an automatic transmission vehicle equipped with a turbocharger with a movable vane.

実施例1に係るエンジンの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the engine which concerns on Example 1. FIG. ターボ過給機のタービン室の縦断面図である。It is a vertical sectional view of the turbine chamber of a turbocharger. 変速時の各要素の変化態様を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the change mode of each element at the time of a shift. 第1開度特性マップを示す図である。It is a figure which shows the 1st opening degree characteristic map. 第2開度特性マップを示す図である。It is a figure which shows the 2nd opening degree characteristic map. ベーン制御処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the vane control processing procedure. 変形例に係る閉要求信号及び目標開度の変化態様を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the change mode of the closing request signal and the target opening degree which concerns on a modification. 従来技術に係る変速時の各要素の変化態様を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the change mode of each element at the time of shifting which concerns on a prior art.

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The following description of preferred embodiments is merely exemplary and is not intended to limit the invention, its applications or its uses.

以下、本発明の実施例1について図1〜図6に基づいて説明する。
図1に示すように、本実施例1に係るエンジンシステムSは、例えば、6気筒ディーゼルエンジンとしてのエンジン1と、自動変速機20と、ターボ過給機30と、エンジンシステムSの制御を行うECU(Electronic Control Unit)40(制御手段)と、各種センサ51〜56等を主な構成要素としている。
Hereinafter, Example 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
As shown in FIG. 1, the engine system S according to the first embodiment controls, for example, the engine 1 as a 6-cylinder diesel engine, the automatic transmission 20, the turbocharger 30, and the engine system S. The main components are an ECU (Electronic Control Unit) 40 (control means), various sensors 51 to 56, and the like.

まず、エンジン1について説明する。
図1に示すように、エンジン1は、気筒毎の燃焼室2に燃料を供給する燃料噴射弁3が夫々配設されている。各燃料噴射弁3は、分配通路を介してコモンレール(図示略)に夫々接続されている。コモンレールは、燃料ポンプ(図示略)から圧送された燃料が蓄圧された状態で貯留されている。各気筒のシリンダには、エンジン1の回転数(rpm)を検出可能な回転数センサ51が設けられている。また、エンジン1は、燃焼室2に連通された吸排気ポート1a,1bと、吸気ポート1aに接続された吸気通路4と、排気ポート1bに接続された排気通路5と、吸気通路4と排気通路5を連通するEGR通路6等を備えている。
First, the engine 1 will be described.
As shown in FIG. 1, the engine 1 is provided with fuel injection valves 3 for supplying fuel to the combustion chamber 2 for each cylinder. Each fuel injection valve 3 is connected to a common rail (not shown) via a distribution passage. The common rail stores the fuel pumped from the fuel pump (not shown) in a state of being accumulated. The cylinder of each cylinder is provided with a rotation speed sensor 51 capable of detecting the rotation speed (rpm) of the engine 1. Further, the engine 1 includes intake / exhaust ports 1a and 1b communicated with the combustion chamber 2, an intake passage 4 connected to the intake port 1a, an exhaust passage 5 connected to the exhaust port 1b, an intake passage 4 and an exhaust. It is provided with an EGR passage 6 or the like that communicates with the passage 5.

吸気通路4には、その上流側から順に、エアフローセンサ52と、ターボ過給機30のコンプレッサ32と、スロットル弁7と、インタクーラ8と、サージタンク9等が配設されている。サージタンク9には、吸気圧力センサ53が設けられている。
排気通路5には、ターボ過給機30のタービン31と、このタービン31の下流側位置に配置された触媒(図示略)等が設けられている。タービン31の上流側位置には、排気圧力を検出する排圧センサ54が配設されている。EGR通路6には、途中部にEGR弁10が配設されている。EGR弁10は、少なくとも低回転低負荷領域において、デューティ制御可能な電磁弁(図示略)を介して部分開或いは全開に操作される。
In the intake passage 4, an air flow sensor 52, a compressor 32 of a turbocharger 30, a throttle valve 7, an intercooler 8, a surge tank 9, and the like are arranged in this order from the upstream side. The surge tank 9 is provided with an intake pressure sensor 53.
The exhaust passage 5 is provided with a turbine 31 of the turbocharger 30 and a catalyst (not shown) arranged at a position downstream of the turbine 31. An exhaust pressure sensor 54 for detecting the exhaust pressure is arranged at a position on the upstream side of the turbine 31. An EGR valve 10 is arranged in the middle of the EGR passage 6. The EGR valve 10 is operated to be partially opened or fully opened via a duty-controllable solenoid valve (not shown) at least in a low rotation and low load region.

次に、自動変速機20について説明する。
図1に示すように、自動変速機20は、発進装置(図示略)を経由してエンジン1に連結されている。この自動変速機20は、前進走行ギヤ段(例えば、Dレンジにおける1速〜6速)及び後進走行ギヤ段を形成することにより、クランクシャフト11の回転数を所望の回転数に変速して駆動輪(図示略)に伝達している。尚、前進走行ギヤ段は、複数存在すれば良く、1速〜6速ギヤ段であることに限定されるものではない。
Next, the automatic transmission 20 will be described.
As shown in FIG. 1, the automatic transmission 20 is connected to the engine 1 via a starting device (not shown). The automatic transmission 20 is driven by shifting the rotation speed of the crankshaft 11 to a desired rotation speed by forming a forward traveling gear stage (for example, 1st to 6th speeds in the D range) and a reverse traveling gear stage. It is transmitted to the ring (not shown). It should be noted that the number of forward traveling gears may be a plurality of gears, and the number of forward traveling gears is not limited to the 1st to 6th gears.

次に、ターボ過給機30について説明する。
ターボ過給機30は、排気ガスエネルギが低い状態(低回転領域又は低負荷領域)であっても効率良く燃焼室2に供給される吸気の過給を行えるように小型に構成されている。
また、ターボ過給機30は、タービン31の全周を囲繞するように複数の可動ベーン33が設けられ、これら複数の可動ベーン33によってタービン31に向かう排気ガスの流路面積を変更可能な容量可変型ターボ過給機(Variable Geometry Turbocharger: VGT)を構成している。
Next, the turbocharger 30 will be described.
The turbocharger 30 is compactly configured so that the intake air supplied to the combustion chamber 2 can be efficiently supercharged even when the exhaust gas energy is low (low rotation region or low load region).
Further, the turbocharger 30 is provided with a plurality of movable vanes 33 so as to surround the entire circumference of the turbine 31, and the capacity capable of changing the flow path area of the exhaust gas toward the turbine 31 by these plurality of movable vanes 33. It constitutes a variable-type turbocharger (VGT).

図2に示すように、タービンケーシング内に形成されたタービン室34には、略中央部分に配置されたタービン31の周囲を取り囲むように複数の可動ベーン33が配設されている。各可動ベーン33は、タービン室34の一方の側壁を貫通する支軸35により回動可能に支持されている。各可動ベーン33は、支軸35を中心として時計回りに回動して相互に近接するように傾斜した場合、可動ベーン33の相互間に形成された開度(流路面積)が小さく絞られ、排気ガス流量が少ないときであっても高い過給効率を得ることができる。一方、各可動ベーン33を反時計回りに回動させて、相互に離隔するように傾斜させれば、開度が大きくなるため、排気ガス流量が大きいときであっても排気抵抗を低減して、過給効率を高くすることができる。 As shown in FIG. 2, in the turbine chamber 34 formed in the turbine casing, a plurality of movable vanes 33 are arranged so as to surround the periphery of the turbine 31 arranged at a substantially central portion. Each movable vane 33 is rotatably supported by a support shaft 35 penetrating one side wall of the turbine chamber 34. When each movable vane 33 rotates clockwise around a support shaft 35 and is inclined so as to be close to each other, the opening degree (flow path area) formed between the movable vanes 33 is narrowed down to a small size. , High supercharging efficiency can be obtained even when the exhaust gas flow rate is small. On the other hand, if each movable vane 33 is rotated counterclockwise and tilted so as to be separated from each other, the opening degree is increased, so that the exhaust resistance is reduced even when the exhaust gas flow rate is large. , The supercharging efficiency can be increased.

リング部材36は、リンク機構37を介してアクチュエータ38(図1参照)のロッド39に駆動連結され、アクチュエータ38の作動によりリング部材36を介して各可動ベーン33が回動される。リンク機構37は、一端部をリング部材36に回動可能に連結された連結ピン37aと、この連結ピン37aの他端部に一端部を回動可能に連結された連結板部材37bと、この連結板部材37bの他端部に連結され且つタービンケーシングの外壁を貫通する柱状部材37cと、この柱状部材37cのタービンケーシング外へ突出する突出端部に一端部を連結された連結板部材37dとから構成され、連結板部材37dの他端部が連結ピン(図示略)によりロッド39に回動可能に連結されている。 The ring member 36 is driven and connected to the rod 39 of the actuator 38 (see FIG. 1) via the link mechanism 37, and each movable vane 33 is rotated via the ring member 36 by the operation of the actuator 38. The link mechanism 37 includes a connecting pin 37a whose one end is rotatably connected to the ring member 36, and a connecting plate member 37b whose one end is rotatably connected to the other end of the connecting pin 37a. A columnar member 37c connected to the other end of the connecting plate member 37b and penetrating the outer wall of the turbine casing, and a connecting plate member 37d having one end connected to a protruding end of the columnar member 37c protruding out of the turbine casing. The other end of the connecting plate member 37d is rotatably connected to the rod 39 by a connecting pin (not shown).

次に、ECU40について説明する。
ECU40は、各種プログラムを実行する中央演算処理部、メモリ(RAM、ROM)、及び入出力バス等によって構成されている。図1に示すように、ECU40は、燃料制御部41と、変速制御部42と、ベーン制御部43等を主な構成要素としている。
Next, the ECU 40 will be described.
The ECU 40 is composed of a central arithmetic processing unit that executes various programs, a memory (RAM, ROM), an input / output bus, and the like. As shown in FIG. 1, the ECU 40 has a fuel control unit 41, a shift control unit 42, a vane control unit 43, and the like as main components.

まず、燃料制御部41について説明する。
燃料制御部41は、アクセル開度センサ55によって検出されたアクセルペダル(図示略)の開度(%)と回転数センサ51によって検出されたエンジン回転数とに基づき予め設定された目標トルクマップ(図示略)を介してエンジンの目標トルクを読み出し、この目標トルクとエンジン回転数とエアフローセンサ52によって検出された実新気量とに基づき予め設定された目標燃料噴射量マップ(図示略)を介して目標燃料噴射量を読み出している。そして、燃料制御部41は、設定された目標燃料噴射量とコモンレール内の燃料圧力とに基づき燃料噴射弁3の励磁時間を調整することにより、燃焼室2に供給する燃料噴射量を制御している。
First, the fuel control unit 41 will be described.
The fuel control unit 41 has a target torque map (1) set in advance based on the opening degree (%) of the accelerator pedal (not shown) detected by the accelerator opening degree sensor 55 and the engine rotation speed detected by the rotation speed sensor 51. The target torque of the engine is read out via the target torque (not shown), and the target fuel injection amount map (not shown) set in advance based on the target torque, the engine rotation speed, and the actual fresh air amount detected by the airflow sensor 52 is used. The target fuel injection amount is read out. Then, the fuel control unit 41 controls the fuel injection amount to be supplied to the combustion chamber 2 by adjusting the excitation time of the fuel injection valve 3 based on the set target fuel injection amount and the fuel pressure in the common rail. There is.

燃料制御部41は、変速時、変速制御部42から出力されたトルクダウン要求信号(図3参照)に基づいて燃料補正量を設定し、目標燃料噴射量から燃料補正量を減量している。
それ故、図3に示すように、燃料制御部41は、イナーシャフェーズ開始タイミング(時刻t3)で燃料噴射量を急減して変速トルクダウンを開始すると共に、イナーシャフェーズ終了タイミング(時刻t5)で変速トルクダウンを終了することにより、エンジン回転数と摩擦締結要素回転数とを同期させている。
The fuel control unit 41 sets the fuel correction amount based on the torque down request signal (see FIG. 3) output from the shift control unit 42 at the time of shifting, and reduces the fuel correction amount from the target fuel injection amount.
Therefore, as shown in FIG. 3, the fuel control unit 41 sharply reduces the fuel injection amount at the inertia phase start timing (time t3) to start the shift torque reduction, and shifts at the inertia phase end timing (time t5). By ending the torque down, the engine speed and the friction fastening element speed are synchronized.

次に、変速制御部42について説明する。
変速制御部42は、乗員によるシフトレバー(図示略)操作によって選択された走行レンジ毎に、車速センサ56によって検出された車両の走行速度とアクセル開度センサ55によって検出されたアクセル開度とに基づき予め設定された変速マップ(図示略)を介して切替先のギヤ段を読み出し、変速用ソレノイドバルブ(図示略)をオンオフ制御している。そして、変速制御部42は、変速用ソレノイドバルブを介して各シフトバルブのスプール位置を切り替え、各摩擦締結要素をギヤ段毎の組み合わせになるように締結している。
Next, the shift control unit 42 will be described.
The shift control unit 42 determines the traveling speed of the vehicle detected by the vehicle speed sensor 56 and the accelerator opening degree detected by the accelerator opening sensor 55 for each traveling range selected by the operation of the shift lever (not shown) by the occupant. Based on this, the gear stage to be switched is read out via a preset shift map (not shown), and the shifting solenoid valve (not shown) is controlled on and off. Then, the shift control unit 42 switches the spool position of each shift valve via the shift solenoid valve, and fastens each friction fastening element so as to be a combination for each gear stage.

また、変速制御部42は、変速開始と同時に、イナーシャフェーズを予測演算している。
イナーシャフェーズは、変速の進行途中で発生するフェーズ(相)の1つで、駆動系のイナーシャ変化を主因として変速機入力回転数が変化するフェーズである。従って、通常、変速初期のトルクフェーズでは、エンジン回転数はアクセル操作に応じて変化し、変速後期のイナーシャフェーズでは、変速によってエンジン回転数が変化する。
Further, the shift control unit 42 predicts and calculates the inertia phase at the same time as the shift starts.
The inertia phase is one of the phases (phases) that occur during the progress of shifting, and is a phase in which the transmission input rotation speed changes mainly due to the inertia change of the drive system. Therefore, normally, in the torque phase at the initial stage of shifting, the engine speed changes according to the accelerator operation, and in the inertia phase at the latter stage of shifting, the engine speed changes due to shifting.

図3に示すように、車両の走行状態が変速マップの変速切替ライン、例えば、アクセル踏込状態を維持して5速から6速に切り替える変速切替ラインを横切ったパワーオンアップシフトの場合、変速制御部42は、変速指令信号とトルクダウン要求信号とを生成すると共に、変速指令信号及びトルクダウン要求信号を燃料制御部41に夫々出力している。
変速指令信号は、車両の走行状態が変速マップの変速切替ラインを横切った時刻t1で出力され、イナーシャフェーズ終了タイミングである実変速終了時刻t5から周辺要素の作動完了に必要な所定時間を経過した時刻t7に出力が停止される。トルクダウン要求信号は、イナーシャフェーズ開始タイミングである実変速開始時刻t3で出力され、実変速終了時刻t5で出力が停止されるように実変速終了時刻の所定時間前から減少される。
As shown in FIG. 3, when the traveling state of the vehicle is a power-on-up shift that crosses a shift switching line on the shift map, for example, a shift switching line that switches from 5th gear to 6th gear while maintaining the accelerator depressed state, shift control is performed. The unit 42 generates a shift command signal and a torque down request signal, and outputs the shift command signal and the torque down request signal to the fuel control unit 41, respectively.
The shift command signal is output at time t1 when the traveling state of the vehicle crosses the shift switching line on the shift map, and a predetermined time required for completing the operation of the peripheral elements has elapsed from the actual shift end time t5, which is the inertia phase end timing. Output is stopped at time t7. The torque down request signal is output at the actual shift start time t3, which is the inertia phase start timing, and is reduced from a predetermined time before the actual shift end time so that the output is stopped at the actual shift end time t5.

変速制御部42は、変速時、可動ベーン33を制御するための専用の閉要求信号を生成し、この閉要求信号をベーン制御部43に出力している。この閉要求信号の出力レベルは、可動ベーン33によるトルクダウン制御に対応した要求トルク演算値に相当している。
図3に示すように、閉要求信号出力期間の開始時刻t2は、イナーシャフェーズ開始タイミングである時刻t3から可動ベーン33の閉作動応答遅れを考慮した時点であり、閉要求信号出力期間の終了時刻t4は、イナーシャフェーズ終了タイミングである時刻t5から可動ベーン33の開作動応答遅れを考慮した時点である。尚、本実施例において、「変速時」とは、変速トルクダウン期間、或いは変速トルクダウン直後が含まれた変速指令信号が出力される期間を少なくとも含むものである。
The shift control unit 42 generates a dedicated closing request signal for controlling the movable vane 33 at the time of shifting, and outputs this closing request signal to the vane control unit 43. The output level of this closing request signal corresponds to the required torque calculation value corresponding to the torque down control by the movable vane 33.
As shown in FIG. 3, the start time t2 of the closing request signal output period is a time point in consideration of the closing operation response delay of the movable vane 33 from the time t3 which is the inertia phase start timing, and the end time of the closing request signal output period. t4 is a time point in which the delay in the opening operation response of the movable vane 33 is taken into consideration from the time t5, which is the end timing of the inertia phase. In this embodiment, "at the time of shifting" includes at least a shift torque down period or a shift command signal output period including immediately after the shift torque down.

次に、ベーン制御部43について説明する。
ベーン制御部43は、エンジン1の運転状態に基づいて目標過給圧を設定し、実過給圧が目標過給圧に収束するように各可動ベーン33の目標開度(%)を設定すると共に各可動ベーン33が目標開度になるように調整している。このベーン制御部43は、閉要求信号出力期間以外の場合、第1モードの条件で可動ベーン33を制御し、閉要求信号出力期間の場合、第2モードの条件で可動ベーン33を制御している。
Next, the vane control unit 43 will be described.
The vane control unit 43 sets the target boost pressure based on the operating state of the engine 1, and sets the target opening degree (%) of each movable vane 33 so that the actual boost pressure converges on the target boost pressure. At the same time, each movable vane 33 is adjusted to have a target opening degree. The vane control unit 43 controls the movable vane 33 under the condition of the first mode in the case other than the closing request signal output period, and controls the movable vane 33 under the condition of the second mode in the case of the closing request signal output period. There is.

ベーン制御部43は、可動ベーン33の開度を排気ガスエネルギによって規定する第1,第2開度特性マップM1,M2(第1,第2制御マップ)を有している。
図4に示すように、第1開度特性マップM1は、第1モードにおいて用いられるマップである。このマップには、零よりも大きい負荷に相当するアクセル開度毎(例えば、100%、50%、25%)にエンジン回転数と可動ベーン33の開度との関係が規定されている。これらの特性は、アクセル開度が大きい程開度が大きくなり、また、エンジン回転数が大きい程開度が大きくなるように設定されている。アクセル開度毎の特性は、始点から所定回転数まで開度が所定の増加率で増加し、所定回転数以上では開度が所定増加率よりも低い増加率で増加している。
The vane control unit 43 has first and second opening characteristic maps M1 and M2 (first and second control maps) that define the opening degree of the movable vane 33 by the exhaust gas energy.
As shown in FIG. 4, the first opening characteristic map M1 is a map used in the first mode. In this map, the relationship between the engine speed and the opening degree of the movable vane 33 is defined for each accelerator opening degree (for example, 100%, 50%, 25%) corresponding to a load larger than zero. These characteristics are set so that the larger the accelerator opening is, the larger the opening is, and the larger the engine speed is, the larger the opening is. As for the characteristics of each accelerator opening, the opening increases at a predetermined increase rate from the start point to the predetermined rotation speed, and the opening increases at a lower rate of increase than the predetermined increase rate at the predetermined rotation speed or higher.

図5に示すように、第2開度特性マップM2は、第2モードにおいて用いられるマップである。このマップには、零よりも大きい負荷に相当するアクセル開度毎(例えば、100%、50%、25%)にエンジン回転数と可動ベーン33の開度との関係が規定されている。第2開度特性マップM2のアクセル開度毎の特性は、第1開度特性マップM1のアクセル開度毎の特性よりも閉じ側、つまり、閉じ量が大きくなるように夫々設定されている。これらの特性は、第1開度特性マップM1と同様に、アクセル開度が大きい程開度が大きくなり、また、エンジン回転数が大きい程開度が大きくなるように設定されている。アクセル開度毎の特性は、始点から所定回転数まで開度が所定の増加率で増加し、所定回転数以上では開度が所定増加率よりも低い増加率で増加している。 As shown in FIG. 5, the second opening degree characteristic map M2 is a map used in the second mode. In this map, the relationship between the engine speed and the opening degree of the movable vane 33 is defined for each accelerator opening degree (for example, 100%, 50%, 25%) corresponding to a load larger than zero. The characteristics of each accelerator opening of the second opening characteristic map M2 are set on the closed side, that is, the closing amount is larger than the characteristics of each accelerator opening of the first opening characteristic map M1. Similar to the first opening characteristic map M1, these characteristics are set so that the larger the accelerator opening is, the larger the opening is, and the larger the engine speed is, the larger the opening is. As for the characteristics of each accelerator opening, the opening increases at a predetermined increase rate from the start point to the predetermined rotation speed, and the opening increases at a lower rate of increase than the predetermined increase rate at the predetermined rotation speed or higher.

ベーン制御部43は、可動ベーン33の構造上の一時的な作動遅れを抑制するため、第1,第2開度特性マップM1,M2を用いたフィードフォワード(F/F)制御と、目標過給圧と実過給圧を比較するフィードバック(F/B)制御を実行可能に構成されている。
F/F制御は、閉要求信号で表された要求トルク演算値とトルクダウン要求信号との差分によって負荷相当のアクセル開度を求め、このアクセル開度とエンジン回転数と第1,第2開度特性マップM1,M2のうちの何れかのマップを用いて可動ベーン33の開度θ1を演算している。ここで、第1開度特性マップM1に基づくF/F制御が基本ベーン制御に相当し、第2開度特性マップM2に基づくF/F制御が協調ベーン制御に相当している。
The vane control unit 43 performs feedforward (F / F) control using the first and second opening characteristic maps M1 and M2 and a target excess in order to suppress a temporary operation delay due to the structure of the movable vane 33. Feedback (F / B) control that compares the feed pressure with the actual boost pressure can be executed.
In the F / F control, the accelerator opening corresponding to the load is obtained from the difference between the required torque calculation value represented by the closing request signal and the torque down request signal, and the accelerator opening, the engine speed, and the first and second open are obtained. The opening degree θ1 of the movable vane 33 is calculated using one of the degree characteristic maps M1 and M2. Here, the F / F control based on the first opening degree characteristic map M1 corresponds to the basic vane control, and the F / F control based on the second opening degree characteristic map M2 corresponds to the cooperative vane control.

F/B制御は、目標過給圧と実過給圧との差分とF/Bゲインとを用いて実過給圧を目標過給圧に収束させるための可動ベーン33の補正用開度θ2を演算している(図3参照)。尚、第2モードにおけるF/Bゲインは、第1モードにおけるF/Bゲインよりも大きく(強く)なるように設定されている。第2モードでは、エンジン回転数が高く且つ燃料が供給される高負荷期間に可動ベーン33の閉じ量を大きくするため、可動ベーン33の作動応答性を高めるためである。 In the F / B control, the correction opening degree θ2 of the movable vane 33 for converging the actual boost pressure to the target boost pressure by using the difference between the target boost pressure and the actual boost pressure and the F / B gain. Is calculated (see FIG. 3). The F / B gain in the second mode is set to be larger (stronger) than the F / B gain in the first mode. In the second mode, the closing amount of the movable vane 33 is increased during the high load period when the engine speed is high and the fuel is supplied, so that the operation responsiveness of the movable vane 33 is improved.

また、ベーン制御部43は、排気系機構のフェールセーフのため、排圧保護制御(排圧ベーン制御)を実行可能に構成されている。排圧保護制御は、排圧センサ54が検出する排気ガス圧力(排圧)が排圧拘束条件である圧力の判定閾値(Pa)以上のとき、タービ31の上流側の排圧を低減するための可動ベーン33の補正用開度θ3を演算している。
図3に示すように、時刻t3〜t4において、排圧が判定閾値以上に上昇した場合、可動ベーン33の閉じ量を排圧と判定閾値との差圧に応じて減少可能な開度θ3が演算される。基本的に、閉要求信号出力期間(時刻t2〜t4)では、可動ベーン33の目標開度θは、所定の減少率で減少するように設定されている。しかし、排圧が判定閾値以上に上昇した場合には、可動ベーン33の目標開度θは、開度θ3によって開き側に補正される。尚、閉要求信号出力期間終了後、目標開度θは、協調ベーン制御から基本ベーン制御に切り替わるため、時刻t4で急増される。
Further, the vane control unit 43 is configured to be capable of executing exhaust pressure protection control (exhaust pressure vane control) for fail-safe of the exhaust system mechanism. The exhaust pressure protection control is to reduce the exhaust pressure on the upstream side of the turbi 31 when the exhaust gas pressure (exhaust pressure) detected by the exhaust pressure sensor 54 is equal to or higher than the pressure determination threshold (Pa) which is the exhaust pressure restraint condition. The correction opening degree θ3 of the movable vane 33 of the above is calculated.
As shown in FIG. 3, when the exhaust pressure rises above the determination threshold value at times t3 to t4, the opening degree θ3 that can reduce the closing amount of the movable vane 33 according to the differential pressure between the exhaust pressure and the determination threshold value is It is calculated. Basically, during the closing request signal output period (time t2 to t4), the target opening degree θ of the movable vane 33 is set to decrease at a predetermined reduction rate. However, when the exhaust pressure rises above the determination threshold value, the target opening degree θ of the movable vane 33 is corrected to the opening side by the opening degree θ3. After the closing request signal output period ends, the target opening degree θ is rapidly increased at time t4 because the cooperative vane control is switched to the basic vane control.

また、排圧保護制御では、排圧センサ54の検出値のハンチング防止のため、第1モードの際、応答性が低いなまし処理を行っている。具体的には、第1モードでは、検出周期毎の複数の排圧検出値の平均値(移動平均)を所定の判定閾値と比較し、第2モードでは、なまし処理を解除して、検出周期毎の排圧検出値を所定の判定閾値と比較して排圧拘束条件の成否を判定している。しかも、第2モードの判定閾値は、第1モードの判定閾値よりも低い値に設定されている。閉要求信号出力期間では、可動ベーン33の閉じ量を大きくすることから、排圧の影響が受け易くなるためである。 Further, in the exhaust pressure protection control, in order to prevent hunting of the detected value of the exhaust pressure sensor 54, a smoothing process having low responsiveness is performed in the first mode. Specifically, in the first mode, the average value (moving average) of a plurality of exhaust pressure detection values for each detection cycle is compared with a predetermined determination threshold value, and in the second mode, the smoothing process is canceled and the detection is performed. The success or failure of the exhaust pressure restraint condition is determined by comparing the exhaust pressure detection value for each cycle with a predetermined determination threshold value. Moreover, the determination threshold value of the second mode is set to a value lower than the determination threshold value of the first mode. This is because the closing amount of the movable vane 33 is increased during the closing request signal output period, so that the movable vane 33 is easily affected by the exhaust pressure.

以上により、ベーン制御部43は、変速状態により第1,第2モードを切り替えると共に、各々のモード毎にF/F制御による開度θ1をF/B制御による開度θ2及び排圧保護制御による開度θ3によって調停処理し、可動ベーン33の最終的な目標開度θを演算している。この目標開度θは、アクチュエータ38に指令信号として出力される。 As described above, the vane control unit 43 switches between the first and second modes depending on the speed change state, and changes the opening degree θ1 by F / F control to the opening degree θ2 by F / B control and exhaust pressure protection control for each mode. The arbitration process is performed according to the opening degree θ3, and the final target opening degree θ of the movable vane 33 is calculated. This target opening degree θ is output to the actuator 38 as a command signal.

次に、図6に示すフローチャートを参照しながら、ECU40によるベーン制御処理手順の一例について説明する。尚、図中、Si(i=1,2,…)は、各ステップを示す。 Next, an example of the vane control processing procedure by the ECU 40 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the figure, Si (i = 1, 2, ...) Indicates each step.

まず、S1にて、ECU40が各センサ51〜56から入力された各種信号及び各種制御マップ等を読み込み、S2へ移行する。
S2にて、乗員がアクセルペダルを踏込操作しているか否かを判定する。
S2の判定の結果、乗員がアクセルペダルを踏込操作している場合、S3に移行する。S2の判定の結果、乗員がアクセルペダルを踏込操作していない場合、リターンする。
First, in S1, the ECU 40 reads various signals and various control maps input from the sensors 51 to 56, and shifts to S2.
In S2, it is determined whether or not the occupant is stepping on the accelerator pedal.
As a result of the determination in S2, if the occupant is stepping on the accelerator pedal, the process proceeds to S3. As a result of the determination in S2, if the occupant has not depressed the accelerator pedal, the vehicle returns.

S3にて、自動変速機20が高速ギヤ段へのアップシフトを実行するか否か判定する。
S3の判定の結果、アップシフトを実行する場合、アクセル踏込状態でアップシフトが実行されるため、閉要求信号を生成すると共に出力する(S4)。
図3に示すように、パワーオンアップシフトが実行される場合、変速制御部42が、自動変速機20のイナーシャフェーズに基づいて、イナーシャフェーズ開始タイミング(時刻t3)から可動ベーン33の閉作動応答遅れ時間だけ早い時点(時刻t2)から始まり且つイナーシャフェーズ終了タイミング(時刻t5)から可動ベーン33の開作動応答遅れ時間だけ早い時点(時刻t4)で終了する閉要求信号を出力する。
S3の判定の結果、高速ギヤ段へのアップシフトを実行しない場合、リターンする。
In S3, it is determined whether or not the automatic transmission 20 executes an upshift to the high-speed gear stage.
As a result of the determination in S3, when the upshift is executed, the upshift is executed in the accelerator depressed state, so that the close request signal is generated and output (S4).
As shown in FIG. 3, when the power-on-up shift is executed, the shift control unit 42 responds to the closing operation of the movable vane 33 from the inertia phase start timing (time t3) based on the inertia phase of the automatic transmission 20. A closing request signal is output that starts from a time point (time t2) earlier by the delay time and ends at a time point (time t4) earlier than the opening operation response delay time of the movable vane 33 from the inertia phase end timing (time t5).
As a result of the determination in S3, if the upshift to the high-speed gear stage is not executed, the gear returns.

次に、閉要求信号出力期間であるため、第2モードが設定され、第2開度特性マップM2が選択される(S5)。第2モードが設定された後、協調ベーン制御であるF/F制御(S6)と、F/B制御(S7)と、排圧保護制御(S8)とが並行して同時処理される。
S6〜S8の完了後、F/F制御処理で演算された開度θ1に対してF/B制御処理で演算された開度θ2及び排圧保護制御処理で演算された開度θ3を調停して可動ベーン33の目標開度θを算出し、この目標開度θに対応した指令信号をアクチュエータ38に出力する(S9)。
Next, since it is the closing request signal output period, the second mode is set and the second opening characteristic map M2 is selected (S5). After the second mode is set, the F / F control (S6), which is the cooperative vane control, the F / B control (S7), and the exhaust pressure protection control (S8) are simultaneously processed in parallel.
After the completion of S6 to S8, the opening degree θ2 calculated by the F / B control process and the opening degree θ3 calculated by the exhaust pressure protection control process are arbitrated with respect to the opening degree θ1 calculated by the F / F control process. The target opening degree θ of the movable vane 33 is calculated, and a command signal corresponding to the target opening degree θ is output to the actuator 38 (S9).

S9の後、S10では、閉要求信号出力期間が終了したか否か判定する。
S10の判定の結果、閉要求信号出力期間が終了した場合、制御モードを第2モードから第1モードに切り替えて(S11)、リターンする。S10の判定の結果、閉要求信号出力期間が継続している(終了していない)場合、S6〜S8にリターンし、次の開度θ1〜θ3を演算する。
After S9, in S10, it is determined whether or not the closing request signal output period has expired.
As a result of the determination in S10, when the closing request signal output period ends, the control mode is switched from the second mode to the first mode (S11) and returned. As a result of the determination in S10, if the closing request signal output period continues (has not ended), it returns to S6 to S8 and calculates the next opening degree θ1 to θ3.

次に、上記エンジン1の制御装置の作用、効果について説明する。
このエンジン1の制御装置によれば、ECU40は、排気ガスのエネルギが大きいとき、排気ガスのエネルギが小さいときに比べて可動ベーン33の開度が大きくなるように設定された第1開度特性マップM1に基づき可動ベーン33の閉じ量を制御する基本ベーン制御を行うため、排気ガスのエネルギが小さいとき、可変ベーンの閉じ量を大きくすることにより排気ガスの流速を速め、タービン31の回転速度を上昇させることによって排気ガスエネルギを確保することができ、排気ガスのエネルギが小さいときでも、乗員によるアクセルペダルの踏込操作に対応して加速することができる。排気ガスのエネルギが大きいときとは、エンジン回転数が高いとき、或いはエンジン負荷が高いとき(アクセル開度が大きい、アクセルペダルの踏込量が大きいとき)等である。
また、排気ガスのエネルギが大きいとき、可変ベーン33の閉じ量を小さくすることにより排気ガスの流速を遅くし、タービン31の回転速度を低下させることによって排圧を下げて燃費及び出力の向上を図ることができる。ECU40は、変速指令信号の出力時、第1開度特性マップM1よりも閉じ量が大きくなるように設定された第2開度特性マップM2に基づき可動ベーン33の閉じ量を制御する協調ベーン制御を行うため、変速時における実過給圧の低下を抑制することができ、変速時に乗員がアクセルペダルを踏込操作した際、実過給圧が目標過給圧に復帰するまでの所要時間を短縮化することができる。
Next, the operation and effect of the control device of the engine 1 will be described.
According to the control device of the engine 1, the ECU 40 has a first opening characteristic set so that when the energy of the exhaust gas is large, the opening degree of the movable vane 33 is larger than when the energy of the exhaust gas is small. Since the basic vane control for controlling the closing amount of the movable vane 33 is performed based on the map M1, when the energy of the exhaust gas is small, the flow velocity of the exhaust gas is increased by increasing the closing amount of the variable vane, and the rotation speed of the turbine 31 is increased. Exhaust gas energy can be secured by raising the temperature, and even when the exhaust gas energy is small, it can be accelerated in response to the accelerator pedal depression operation by the occupant. The time when the energy of the exhaust gas is large is when the engine speed is high or when the engine load is high (when the accelerator opening is large and the amount of depression of the accelerator pedal is large).
Further, when the energy of the exhaust gas is large, the flow velocity of the exhaust gas is slowed down by reducing the closing amount of the variable vane 33, and the exhaust pressure is lowered by lowering the rotation speed of the turbine 31 to improve fuel efficiency and output. Can be planned. The ECU 40 controls the closing amount of the movable vane 33 based on the second opening characteristic map M2 set so that the closing amount is larger than that of the first opening characteristic map M1 when the shift command signal is output. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the actual boost pressure during shifting, and when the occupant depresses the accelerator pedal during shifting, the time required for the actual boost pressure to return to the target boost pressure is shortened. Can be transformed into.

ECU40は、変速指令信号の出力時、予測される自動変速機20のイナーシャフェーズ開始タイミングt3よりも可動ベーン33の作動遅れ時間早い時点t2から始まると共に予測される自動変速機20のイナーシャフェーズ終了タイミングt5よりも可動ベーン33の作動遅れ時間早い時点t4で終了する間閉要求信号を生成すると共に、閉要求信号が出力されている間、協調ベーン制御を行うことを特徴としている。これにより、可動ベーン33の閉じ量増加による排気ガスエネルギ増加を可動ベーン33の構造的イナーシャに係る時定数遅れを考慮して開始させることができ、実過給圧の低下を抑制して加速応答性を一層高めることができる。 When the shift command signal is output, the ECU 40 starts from t2, which is an earlier operation delay time of the movable vane 33 than the predicted initial phase start timing t3 of the automatic transmission 20, and is predicted to start the inertia phase end timing of the automatic transmission 20. It is characterized in that a closing request signal is generated while the movable vane 33 ends at t4, which is earlier than the operation delay time of the movable vane 33, and cooperative vane control is performed while the closing request signal is being output. As a result, the increase in exhaust gas energy due to the increase in the closing amount of the movable vane 33 can be started in consideration of the time constant delay related to the structural inertia of the movable vane 33, and the decrease in the actual boost pressure can be suppressed to accelerate the response. The sex can be further enhanced.

ECU40は、閉要求信号が出力されている間、エンジントルク(負荷)が大きい程可動ベーン33の閉じ量を小さくするため、エンジントルク増加に伴う排圧の上昇を抑えつつ、排気ガスエネルギを増加することができる。 While the closing request signal is being output, the ECU 40 reduces the closing amount of the movable vane 33 as the engine torque (load) increases, so that the exhaust gas energy is increased while suppressing the increase in exhaust pressure due to the increase in engine torque. can do.

ECU40は、閉要求信号が出力されている間、エンジン回転数が大きい程可動ベーン33の閉じ量を小さくするため、エンジン回転数増加に伴う排圧の上昇を抑えつつ、排気ガスエネルギを増加することができる。 While the closing request signal is being output, the ECU 40 reduces the closing amount of the movable vane 33 as the engine speed increases, so that the exhaust gas energy is increased while suppressing the increase in the exhaust pressure due to the increase in the engine speed. be able to.

ECU40は、第1,第2開度特性マップM1,M2を夫々有し、第1,第2開度特性マップM1,M2に基づいて可動ベーン33の閉じ量を制御するため、変速時及び非変速時における可動ベーン33の閉じ量制御の構成を簡単化することができる。 The ECU 40 has first and second opening characteristic maps M1 and M2, respectively, and controls the closing amount of the movable vane 33 based on the first and second opening characteristic maps M1 and M2. It is possible to simplify the configuration of the closing amount control of the movable vane 33 at the time of shifting.

次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
1〕前記実施形態においては、Dレンジにおいて変速マップに基づき1速〜6速に変速可能な自動変速機20の例を説明したが、少なくとも、パワーオンアップシフト時に変速トルクダウンを実行する変速機であれば良く、ギヤ段の数等変速機の仕様は任意に設定可能である。
Next, a modified example in which the embodiment is partially modified will be described.
1] In the above embodiment, an example of the automatic transmission 20 capable of shifting from 1st gear to 6th gear in the D range based on the shift map has been described, but at least the transmission that executes the shift torque down at the time of power-on-up shift. Anything is required, and the transmission specifications such as the number of gears can be set arbitrarily.

2〕前記実施形態においては、閉要求信号出力期間(t2〜t4)において、可動ベーン33の目標開度θが所定の減少率で減少するように設定された例を説明したが、排気ガスエネルギを条件として減少形態は任意に変更可能である。
図7に示すように、閉要求信号出力期間において、時刻t3で排気ガスエネルギの低下が開始された場合、可動ベーン33の閉じ量を大きくする、例えば、目標開度θを最小値に設定しても良い。特に、閉要求信号出力期間中、エンジントルクの低下が開始された時点で、ECU40が可動ベーン33の閉じ量を大きくする場合、エンジントルクの低下に同期して排気ガスエネルギを増加することができる。また、閉要求信号出力期間中、エンジン回転数の低下が開始された時点で、ECU40が可動ベーン33の閉じ量を大きくする場合、エンジン回転数の低下に同期して排気ガスエネルギを増加することができる。
2] In the above embodiment, an example in which the target opening degree θ of the movable vane 33 is set to decrease at a predetermined reduction rate during the closing request signal output period (t2 to t4) has been described, but the exhaust gas energy has been described. The reduction form can be changed arbitrarily on condition of.
As shown in FIG. 7, when the reduction of the exhaust gas energy starts at time t3 in the closing request signal output period, the closing amount of the movable vane 33 is increased, for example, the target opening degree θ is set to the minimum value. You may. In particular, when the ECU 40 increases the closing amount of the movable vane 33 at the time when the engine torque starts to decrease during the closing request signal output period, the exhaust gas energy can be increased in synchronization with the decrease in the engine torque. .. Further, when the ECU 40 increases the closing amount of the movable vane 33 at the time when the engine speed starts to decrease during the closing request signal output period, the exhaust gas energy is increased in synchronization with the decrease in the engine speed. Can be done.

3〕前記実施形態においては、排圧が判定閾値以上に上昇した場合、可動ベーン33の閉じ量を排圧と判定閾値との差圧に応じて減少する開度θ3に設定した例を説明したが、排圧が判定閾値以上に上昇したタイミングで可動ベーン33の開度を全開(100%)に設定しても良い。これにより、排気系機構の信頼性を確実に確保することができる。 3] In the above embodiment, when the exhaust pressure rises above the determination threshold value, the closing amount of the movable vane 33 is set to the opening degree θ3 which decreases according to the differential pressure between the exhaust pressure and the determination threshold value. However, the opening degree of the movable vane 33 may be set to fully open (100%) at the timing when the exhaust pressure rises above the determination threshold value. As a result, the reliability of the exhaust system mechanism can be ensured.

4〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態や各実施形態を組み合わせた形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。 4] In addition, a person skilled in the art can carry out the embodiment in a form in which various modifications are added to the above-described embodiment or in a combination of the respective embodiments without departing from the gist of the present invention. It also includes various modified forms.

1 エンジン
20 自動変速機
30 ターボ過給機
31 タービン
33 可動ベーン
40 ECU
M1 第1開度特性マップ
M2 第2開度特性マップ
1 Engine 20 Automatic transmission 30 Turbocharger 31 Turbine 33 Movable vane 40 ECU
M1 1st opening characteristic map M2 2nd opening characteristic map

Claims (7)

タービンに供給される排気ガスの流路面積を変更するために開度を調整可能な可動ベーン付きターボ過給機と、複数の変速段に切替可能な自動変速機の変速指令信号に基づいて燃料噴射量を低減するトルクダウン制御を実行可能な制御手段とを備えたエンジンの制御装置において、
前記制御手段は、排気ガスのエネルギが大きいとき、前記排気ガスのエネルギが小さいときに比べて前記可動ベーンの開度が大きくなるように設定された第1開度特性に基づき前記可動ベーンの閉じ量を制御する基本ベーン制御を行うと共に、前記変速指令信号の出力時、前記第1開度特性よりも閉じ量が大きくなるように設定された第2開度特性に基づき前記可動ベーンの閉じ量を制御する協調ベーン制御を行うことを特徴とするエンジンの制御装置。
Fuel based on the shift command signal of a turbocharger with a movable vane whose opening can be adjusted to change the flow path area of the exhaust gas supplied to the turbine and an automatic transmission that can switch to multiple shift stages. In an engine control device provided with a control means capable of performing torque down control to reduce the injection amount.
The control means closes the movable vane based on a first opening characteristic set so that the opening degree of the movable vane becomes larger when the energy of the exhaust gas is large than when the energy of the exhaust gas is small. While performing basic vane control for controlling the amount, the closing amount of the movable vane is based on the second opening characteristic set so that the closing amount is larger than the first opening characteristic when the shift command signal is output. An engine control device characterized by performing coordinated vane control.
前記制御手段は、前記変速指令信号の出力時、予測される前記自動変速機のイナーシャフェーズ開始タイミングよりも前記可動ベーンの作動遅れ時間早い時点から始まると共に予測される前記自動変速機のイナーシャフェーズ終了タイミングよりも前記可動ベーンの作動遅れ時間早い時点で終了する間閉要求信号を生成すると共に、前記閉要求信号が出力されている間、前記協調ベーン制御を行うことを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。 The control means starts from a time when the operation delay time of the movable vane is earlier than the predicted start timing of the inertia phase of the automatic transmission when the shift command signal is output, and ends the inertia phase of the automatic transmission. The first aspect of claim 1 is to generate a closing request signal that ends at a time earlier than the timing of the operation delay time of the movable vane, and to perform the cooperative vane control while the closing request signal is being output. The engine control device described. 前記制御手段は、前記閉要求信号が出力されている間、エンジントルクが大きい程前記可動ベーンの閉じ量を小さくすることを特徴とする請求項2に記載のエンジンの制御装置。 The engine control device according to claim 2, wherein the control means reduces the closing amount of the movable vane as the engine torque increases while the closing request signal is output. 前記制御手段は、前記閉要求信号が出力されている間、エンジン回転数が大きい程前記可動ベーンの閉じ量を小さくすることを特徴とする請求項2に記載のエンジンの制御装置。 The engine control device according to claim 2, wherein the control means reduces the closing amount of the movable vane as the engine speed increases while the closing request signal is output. 前記制御手段は、前記閉要求信号が出力されている間、エンジントルクの低下が開始されたとき、前記可動ベーンの閉じ量を大きくすることを特徴とする請求項2〜4の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。 Any one of claims 2 to 4, wherein the control means increases the closing amount of the movable vane when a decrease in engine torque is started while the closing request signal is being output. The engine control device described in. 前記制御手段は、前記閉要求信号が出力されている間、エンジン回転数の低下が開始されたとき、前記可動ベーンの閉じ量を大きくすることを特徴とする請求項2〜4の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。 Any one of claims 2 to 4, wherein the control means increases the closing amount of the movable vane when the engine speed starts to decrease while the closing request signal is being output. The engine control device described in the section. 前記制御手段は、前記第1,第2開度特性を設定した第1,第2制御マップを夫々有し、前記第1,第2制御マップに基づいて前記可動ベーンの閉じ量を制御することを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。 The control means has first and second control maps in which the first and second opening characteristics are set, and controls the closing amount of the movable vane based on the first and second control maps. The engine control device according to any one of claims 1 to 6, wherein the engine control device is characterized.
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