JP4434176B2 - Control device for an internal combustion engine with a supercharger - Google Patents
Control device for an internal combustion engine with a supercharger Download PDFInfo
- Publication number
- JP4434176B2 JP4434176B2 JP2006143545A JP2006143545A JP4434176B2 JP 4434176 B2 JP4434176 B2 JP 4434176B2 JP 2006143545 A JP2006143545 A JP 2006143545A JP 2006143545 A JP2006143545 A JP 2006143545A JP 4434176 B2 JP4434176 B2 JP 4434176B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- torque
- target
- internal combustion
- output torque
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Description
本発明は、ターボチャージャ等の過給機を備えた内燃機関に適用され、過給機に対する動力アシストを行う制御装置に関する。 The present invention relates to a control device that is applied to an internal combustion engine having a supercharger such as a turbocharger and performs power assist for the supercharger.
排気動力を用いて吸入空気を過給する過給機としてターボチャージャが一般に知られている。近年では、ターボチャージャの回転軸に電動機等を取り付け、内燃機関の運転状態に応じてターボチャージャの動力をアシストする電動ターボチャージャが開発されている。この場合、電動機等による動力アシスト制御を実施することで、ターボチャージャの過給が助勢され過給効果が向上する。また、この他に過給効果を向上させる方法として、吸気通路においてターボチャージャの上流側又は下流側に設けられ電動機等により作動する補助コンプレッサが開発されている。 A turbocharger is generally known as a supercharger that supercharges intake air using exhaust power. In recent years, an electric turbocharger has been developed that attaches an electric motor or the like to the rotating shaft of a turbocharger and assists the power of the turbocharger according to the operating state of the internal combustion engine. In this case, by performing power assist control using an electric motor or the like, supercharging of the turbocharger is assisted and the supercharging effect is improved. As another method for improving the supercharging effect, an auxiliary compressor that is provided upstream or downstream of the turbocharger in the intake passage and is operated by an electric motor or the like has been developed.
そして、これらターボチャージャの動力をアシストする動力アシスト装置の制御方法が提案されている。例えば特許文献1では、アクセル開度に応じて動力アシスト装置による過給圧の増補正分を求めて目標とする過給圧を補正し、その目標とする過給圧と実際の過給圧との偏差に応じて動力のアシストを行っている。特に、アクセル開度が大きい場合には、目標とする過給圧の増補正分を大きめに算出し、動力アシスト装置による動力のアシストを確実に行わせている。
And the control method of the power assistance apparatus which assists the power of these turbochargers is proposed. For example, in
ところで、加速に際し、エンジン回転速度が上昇すると、動力アシスト装置のアシスト性能に起因して動力のアシストが有効な状態から無効な状態へと移行する。このとき、エンジン回転速度が上昇するにつれアシスト可能な動力が減少する。このため、前記特許文献1のように比較的大きな動力をアシストして加速した場合、その加速の途中で出力トルクの低下が生じ、いわゆるトルクの谷が形成される問題が生じる。そして、かかるトルクに谷が生じると運転者がトルク不足感を覚えるといったドライビングフィーリングの悪化を招くおそれがある。
本発明は、過給機の動力をアシストする動力アシスト装置を備えた内燃機関において、加速に際し運転者がトルク不足感を感じることの無い良好なドライビングフィーリングを確保することのできる過給機付き内燃機関の制御装置を提供することを主たる目的とするものである。 The present invention relates to an internal combustion engine equipped with a power assist device that assists the power of a supercharger, with a supercharger that can ensure a good driving feeling without causing the driver to feel a lack of torque during acceleration. The main object is to provide a control device for an internal combustion engine.
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について説明する。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
本発明の過給機付き内燃機関の制御装置は、前提として、排気動力により吸入空気を過給する過給機と、排気動力以外の動力により作動され前記過給機の動力を直接又は間接的にアシストする動力アシスト装置とを有する内燃機関に適用される。ここで、動力アシスト装置とは、過給機に取り付けられ過給機の動力を直接的にアシストする装置や、吸気通路において過給機の上流側若しくは下流側に設けられ過給機の動力を間接的にアシストする装置のことをいう。そして、予め定めた所定の低回転域で動力アシスト装置による動力アシスト制御を実施している。かかる動力アシスト制御により、低回転域における過給機の動力がアシストされ、過給効果が向上する。 The control apparatus for an internal combustion engine with a supercharger according to the present invention is premised on a supercharger that supercharges intake air by exhaust power and a power that is operated by power other than the exhaust power directly or indirectly. The present invention is applied to an internal combustion engine having a power assist device that assists the vehicle. Here, the power assist device is a device that is attached to the supercharger and directly assists the power of the supercharger, or is provided upstream or downstream of the supercharger in the intake passage. A device that assists indirectly. Then, power assist control by the power assist device is performed in a predetermined low rotation range. By such power assist control, the power of the supercharger in the low rotation range is assisted, and the supercharging effect is improved.
ところで、加速に伴い機関回転速度が上昇する際には、動力アシスト装置による動力アシスト制御が有効な状態から無効な状態へと移行する。このとき、機関回転速度が上昇するにつれアシスト可能な動力が減少し、それに伴って動力アシスト制御による出力トルクの増加分が減少する。すなわち、加速に際して出力トルクの低下が生じ、トルクの谷が形成されてしまう場合がある。そして、かかるトルクの谷が形成されることにより、運転者がトルク不足感を覚えるおそれがあった。 By the way, when the engine speed increases with acceleration, the power assist control by the power assist device shifts from a valid state to an invalid state. At this time, the power that can be assisted decreases as the engine speed increases, and the increase in the output torque by the power assist control decreases accordingly. That is, there is a case where the output torque is reduced during acceleration and a torque valley is formed. Further, the formation of such a trough of the torque may cause the driver to feel a lack of torque.
請求項1に記載の発明では、加速時の動力アシスト制御に際し、出力トルクを制限する手段を備えたことを特徴とする。すなわち、動力アシスト制御による出力トルクの増加分が制限されることにより、アシスト可能な動力が減少することに起因する出力トルクの低下分が減少して、トルクの谷が抑制される。したがって、運転者がトルク不足感を覚えることが回避され、ひいては良好なドライビングフィーリングが確保される。
The invention described in
また、請求項1に記載の発明では、アシスト可能領域からアシスト不可領域へ移行する間にできる出力トルクの極小値を予め求めておき、その出力トルクの極小値に基づいて出力トルクを制限する。 According to the first aspect of the present invention, a minimum value of the output torque that can be generated during the transition from the assistable region to the non-assistable region is obtained in advance, and the output torque is limited based on the minimum value of the output torque.
前述したように、トルクの谷は動力アシスト制御が有効な状態から無効な状態へ移行することによって生じる。このため、動力アシスト制御が有効であるアシスト可能領域から同無効であるアシスト不可領域へ移行する間において、トルクの谷の底の値が出力トルクの極小値として現れる。そこで、出力トルクの制限の仕方として、かかる出力トルクの極小値、すなわちトルクの谷の底の値に基づいて出力トルクを制限すると良い。これにより、動力アシスト制御に伴って生じるトルクの谷の特徴を反映して出力トルクの低下分を減少させることが可能であり、トルクの谷を好適に抑制することができる。 As described above, the torque valley is generated when the power assist control is shifted from the valid state to the invalid state. For this reason, the value of the bottom of the trough of the torque appears as the minimum value of the output torque during the transition from the assistable region where the power assist control is effective to the ineffective assistable region. Therefore, as a method of limiting the output torque, it is preferable to limit the output torque based on the minimum value of the output torque, that is, the bottom value of the torque valley. Thereby, it is possible to reduce the amount of decrease in the output torque reflecting the characteristics of the torque valley generated in accordance with the power assist control, and the torque valley can be suitably suppressed.
請求項2に記載の発明では、出力トルクの極小値を超えないように出力トルクを制限する。すなわち、加速時の動力アシスト制御に際し、出力トルクの極小値を超えないように制限を行うことにより、出力トルクの低下が生じなくなり、トルクの谷が形成されなくなる。 In the invention according to claim 2 , the output torque is limited so as not to exceed the minimum value of the output torque. That is, in the power assist control at the time of acceleration, by limiting the output torque so as not to exceed the minimum value, the output torque does not decrease, and the torque valley is not formed.
請求項3に記載の発明では、動力アシスト制御に伴って生じる出力トルクの極大値が所定量低下するように出力トルクを制限する。 In the third aspect of the invention, the output torque is limited so that the maximum value of the output torque generated with the power assist control is reduced by a predetermined amount.
上記構成によれば、動力アシスト制御に伴って生じる出力トルクの盛り上がりが抑えられる。したがって、出力トルクの低下分が減少し、トルクの谷が抑制される。 According to the above configuration, the swell of the output torque caused by the power assist control can be suppressed. Therefore, a decrease in output torque is reduced, and torque valleys are suppressed.
なお、請求項1乃至3のいずれかに記載の発明における出力トルクの極小値又は極大値は、適合時の他、その直前までの運転において、出力トルクを制限せずに動力アシスト制御を実施して求めても良い。
Note that the minimum value or maximum value of the output torque in the invention according to any one of
請求項4に記載の発明では、動力アシスト装置による動力アシストが不可となる機関回転速度での内燃機関の出力トルクを基準にして、出力トルクの制限を行う。 According to the fourth aspect of the present invention, the output torque is limited based on the output torque of the internal combustion engine at the engine speed at which the power assist by the power assist device is impossible.
前述したように、機関回転速度が上昇する際に動力アシスト装置による動力アシスト制御が有効な状態から無効な状態、すなわち動力アシストが不可となる状態へと移行する。そして、かかる動力アシストが不可となる状態へと移行する機関回転速度において出力トルクは極小となりトルクの谷の底の値となる。そこで、動力アシストが不可となる機関回転速度での出力トルクを基準に出力トルクを制限することにより、トルクの谷を好適に抑制することができる。 As described above, when the engine speed increases, the state shifts from a state where the power assist control by the power assist device is valid to an invalid state, that is, a state where the power assist is disabled. Then, the output torque becomes minimum at the engine rotational speed at which the power assist is disabled, and becomes the bottom value of the torque valley. Therefore, by limiting the output torque based on the output torque at the engine rotation speed at which power assist is not possible, the torque valley can be suitably suppressed.
また、動力アシスト装置による動力アシスト制御が有効な状態から無効な状態へと移行する際にはアシスト可能な動力の減少が生じる。このとき、アシスト可能な動力が減少し始める機関回転速度において出力トルクが極大となる。そこで、そのアシスト動力が減少し始める機関回転速度での出力トルクを対象として出力トルクを制限しても良い。 Further, when the power assist control by the power assist device shifts from the valid state to the invalid state, the assistable power is reduced. At this time, the output torque becomes maximum at the engine rotation speed at which assistable power starts to decrease. Therefore, the output torque may be limited for the output torque at the engine rotation speed at which the assist power starts to decrease.
請求項5に記載の発明では、前提として、運転者の要求に対応する目標トルクに従って内燃機関の出力トルクを調整するトルク制御に際し、目標トルクに応じて過給機の目標動力を算出すると共に同過給機の実動力を算出し、目標動力と実動力とに基づいて動力アシスト制御を実施する。すなわち、目標トルクを満たすように動力アシスト装置等の各種アクチュエータを操作するいわゆるトルクベース制御を実施している。そして、かかる構成において、動力アシスト制御に際して目標トルクを制限して算出する。 In the invention according to claim 5 , as a premise, in the torque control for adjusting the output torque of the internal combustion engine according to the target torque corresponding to the driver's request, the target power of the supercharger is calculated according to the target torque and the same. The actual power of the supercharger is calculated, and power assist control is performed based on the target power and the actual power. That is, so-called torque base control is performed in which various actuators such as a power assist device are operated so as to satisfy the target torque. In such a configuration, the target torque is limited and calculated in the power assist control.
すなわち、トルクベース制御を実施する構成においては、目標トルクを調整することにより出力トルクを制御することが可能である。したがって、動力アシスト制御に際し、目標トルクを制限して算出することにより、出力トルクが制限され、トルクの谷が抑制される。 That is, in the configuration that performs the torque base control, the output torque can be controlled by adjusting the target torque. Therefore, in the power assist control, by calculating by limiting the target torque, the output torque is limited and the torque valley is suppressed.
請求項6に記載の発明では、動力アシスト制御時の目標トルクを制限したトルクマップを予め規定しておき、その規定したトルクマップを用いて目標トルクを算出する。 According to the sixth aspect of the present invention, a torque map that limits the target torque during power assist control is defined in advance, and the target torque is calculated using the defined torque map.
かかる構成によれば、トルクベース制御により、予め制限した目標トルクに従って出力トルクが制御されるため、トルクの谷を確実に抑制することが可能である。また、ドライビングフィーリング等の観点から目標トルクをどの程度制限するのかを演算により都度求めることは困難であるが、本発明のように、適合等により目標トルクを予め規定しておくことによって所望とするドライビングフィーリングを容易に得ることができる。 According to this configuration, since the output torque is controlled according to the target torque limited in advance by the torque base control, it is possible to reliably suppress the torque trough. In addition, it is difficult to calculate how much the target torque is to be limited from the viewpoint of driving feeling and the like, but it is difficult to obtain the desired torque by predefining the target torque by conformity as in the present invention. Driving feeling can be easily obtained.
また、目標トルクの制限の仕方として、請求項6に記載の発明のようにトルクマップを用いるものの他、請求項2に記載の発明のように、トルクの谷の極小値をガード値として、目標トルクの上限ガード処理を行うようにしても良い。これにより、動力アシスト装置によるアシスト可能な動力の低下に起因する出力トルクの低下が回避されるため、トルクの谷が形成されることを回避できる。かかる上限ガード処理により目標トルクを制限する方法では、適合等により予め目標トルクを制限したトルクマップを予め規定しておく必要がないという利点がある。 Further, as a method of limiting the target torque, in addition to using a torque map as in the invention described in claim 6, as in the invention described in claim 2 , the minimum value of the torque valley is used as a guard value, and the target torque is limited. You may make it perform the upper limit guard process of a torque. Thereby, since the fall of the output torque resulting from the fall of the motive power which can be assisted by a power assist device is avoided, it can avoid that a trough of torque is formed. The method of limiting the target torque by the upper limit guard process has an advantage that it is not necessary to preliminarily define a torque map in which the target torque is limited in advance by conformance or the like.
請求項7に記載の発明では、内燃機関の出力トルクを調整可能な出力制御手段を操作して、出力トルクの制限を行う。 In the seventh aspect of the invention, the output torque is limited by operating the output control means capable of adjusting the output torque of the internal combustion engine.
上記構成によれば、出力トルクを調整可能な出力制御手段が操作されることにより、動力アシスト制御に際して出力トルクを低下させることができる。したがって、トルクの谷を抑制することが可能であり、良好なドライビングフィーリングを得ることができる。 According to the above configuration, the output torque can be reduced during the power assist control by operating the output control means capable of adjusting the output torque. Therefore, it is possible to suppress the torque valley, and a good driving feeling can be obtained.
請求項8に記載の発明では、出力制御手段の操作として動力アシスト装置によりアシストする動力を低下させる。 In the eighth aspect of the invention, the power assisted by the power assist device is reduced as the operation of the output control means.
すなわち、アシストの動力を低下させることにより過給機による過給効果が低下するため出力トルクを低下させることができる。これにより、動力アシスト装置による動力アシストが有効な状態から無効な状態へと移行する際に生じる出力トルクの低下分が減少し、トルクの谷が抑制される。 That is, since the supercharging effect by the supercharger is reduced by reducing the assist power, the output torque can be reduced. As a result, a decrease in the output torque that occurs when the power assist by the power assist device shifts from a valid state to an invalid state is reduced, and a torque trough is suppressed.
また、上記構成のように動力アシスト装置によるアシスト動力を低下させる場合には、他の出力制御手段を用いて出力トルクを制限する場合に比べて、動力アシスト装置の駆動に必要なエネルギが抑えられるという利点がある。 Further, when the assist power by the power assist device is reduced as in the above configuration, the energy required for driving the power assist device can be suppressed as compared with the case where the output torque is limited using other output control means. There is an advantage.
この他、出力制御手段の操作としてスロットルバルブを閉じると良い。スロットルバルブの開度の調整により吸入空気量が調整されるため、スロットルバルブを閉じることにより、内燃機関の出力トルクを低下させることができる。また、火花点火式の内燃機関においては、点火時期の調整により出力トルクを調整可能であり、点火時期を遅角側に補正することにより出力トルクを低下させることができる。一方でディーゼル機関においては、出力トルクは燃焼に供される燃料量に依存するため、燃料供給量を減らすことにより出力トルクを低下させることができる。 In addition, the throttle valve may be closed as an operation of the output control means. Since the intake air amount is adjusted by adjusting the opening of the throttle valve, the output torque of the internal combustion engine can be reduced by closing the throttle valve. In a spark ignition type internal combustion engine, the output torque can be adjusted by adjusting the ignition timing, and the output torque can be reduced by correcting the ignition timing to the retard side. On the other hand, in a diesel engine, the output torque depends on the amount of fuel provided for combustion, so the output torque can be reduced by reducing the fuel supply amount.
過給機による過給が過剰に行われることを回避するべく、過給機を迂回して排気を流すためのバイパス通路及び当該通路を開閉するウエストゲートバルブを有する内燃機関においては、ウエストゲートバルブの開度を調整しても良い。すなわち、ウエストゲートバルブの開くことにより、過給機の排気動力が低下するため、出力トルクを低下させることができる。また、タービンホイールの羽根角を調整することにより過給状態を調整することが可能な可変式ノズルターボ(VNT)を備える内燃機関においては、タービンホイールの羽根角を調整可能することにより、内燃機関の出力トルクを低下させることができる。 In order to avoid excessive supercharging by the supercharger, a wastegate valve in an internal combustion engine having a bypass passage for bypassing the supercharger and flowing exhaust and a wastegate valve for opening and closing the passage The degree of opening may be adjusted. That is, the exhaust torque of the supercharger is reduced by opening the wastegate valve, so that the output torque can be reduced. In an internal combustion engine having a variable nozzle turbo (VNT) capable of adjusting the supercharging state by adjusting the blade angle of the turbine wheel, the internal combustion engine can be adjusted by adjusting the blade angle of the turbine wheel. Output torque can be reduced.
吸気バルブの開閉タイミングを可変とする可変バルブタイミング機構(VVT)を備える内燃機関においては、吸気バルブの閉タイミングを調整すると良い。すなわち、吸気バルブの閉タイミングを下死点よりも遅角側に補正することにより、充填空気の吹き戻しが生じて充填効率が低下するため、内燃機関の出力トルクを低下させることができる。 In an internal combustion engine equipped with a variable valve timing mechanism (VVT) that makes the intake valve opening and closing timing variable, it is preferable to adjust the closing timing of the intake valve. That is, by correcting the closing timing of the intake valve to the retard side from the bottom dead center, the charge air is blown back and the charging efficiency is reduced, so that the output torque of the internal combustion engine can be reduced.
以上のように、各出力制御手段を操作して内燃機関の出力トルクを低下させることにより、動力アシスト装置によりアシストする動力が低下する際に生じる出力トルクの低下分を減少させることが可能である。したがって、トルクの谷を抑制することが可能である。 As described above, by operating each output control means to reduce the output torque of the internal combustion engine, it is possible to reduce the reduction in output torque that occurs when the power assisted by the power assist device decreases. . Therefore, it is possible to suppress the torque valley.
(第1の実施の形態)
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態は、内燃機関である車載多気筒ガソリンエンジンを対象にエンジン制御システムを構築するものであり、当該制御システムのエンジンには過給機として電動アシスト式のターボチャージャ(以下、電動ターボチャージャとも言う)が設けられている。先ずは、図1を用いてエンジン制御システムの全体概略構成図を説明する。
(First embodiment)
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, an engine control system is constructed for an in-vehicle multi-cylinder gasoline engine that is an internal combustion engine, and an electric assist type turbocharger (hereinafter referred to as an electric turbocharger) is used as a supercharger for the engine of the control system. Also called charger). First, an overall schematic configuration diagram of the engine control system will be described with reference to FIG.
図1に示すエンジン10において、吸気管11には、DCモータ等のスロットルアクチュエータ15によって開度調節される空気量調整手段としてのスロットルバルブ14が設けられている。スロットルアクチュエータ15には、スロットル開度を検出するためのスロットル開度センサが内蔵されている。スロットルバルブ14の上流側には、スロットル上流側の圧力(後述するターボチャージャによる過給圧)を検出する過給圧センサ12と、スロットル上流側の吸気温を検出する吸気温センサ13とが設けられている。
In the
スロットルバルブ14の下流側にはサージタンク16が設けられ、このサージタンク16にはスロットル下流側の吸気圧を検出する吸気圧センサ17(吸気管圧力検出手段)が設けられている。また、サージタンク16には、エンジン10の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド18が接続されており、吸気マニホールド18において各気筒の吸気ポート近傍には燃料を噴射供給する電磁駆動式の燃料噴射弁19が取り付けられている。
A
エンジン10の吸気ポート及び排気ポートにはそれぞれ吸気バルブ21及び排気バルブ22が設けられており、吸気バルブ21の開動作により空気と燃料との混合気が燃焼室23内に導入され、排気バルブ22の開動作により燃焼後の排ガスが排気管24に排出される。エンジン10のシリンダヘッドには気筒毎に点火プラグ25が取り付けられており、点火プラグ25には、点火コイル等よりなる図示しない点火装置を通じて、所望とする点火時期において高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ25の対向電極間に火花放電が発生し、燃焼室23内に導入した混合気が着火され燃焼に供される。
An
エンジン10のシリンダブロックには、エンジン10の回転に伴い所定クランク角毎に(例えば30°CA周期で)矩形状のクランク角信号を出力するクランク角度センサ26が取り付けられている。
A
吸気管11と排気管24との間にはターボチャージャ30が配設されている。ターボチャージャ30は、吸気管11に設けられたコンプレッサインペラ31と、排気管24に設けられたタービンホイール32とを有し、それらがシャフト33にて連結されている。また、シャフト33には、動力アシスト装置としてのモータ(電動機)34が設けられており、モータ34はバッテリ(図示せず)から供給される電力により作動しシャフト33の回転をアシストする。モータ34には、モータ温度を検出するための温度センサ35が設けられている。
A turbocharger 30 is disposed between the intake pipe 11 and the
ターボチャージャ30では、排気管24を流れる排気によってタービンホイール32が回転し、その回転力がシャフト33を介してコンプレッサインペラ31に伝達される。そして、コンプレッサインペラ31により、吸気管11内を流れる吸入空気が圧縮されて過給が行われる。ターボチャージャ30にて過給された空気は、インタークーラ37によって冷却された後、その下流側に給送される。インタークーラ37によって吸入空気が冷却されることで、吸入空気の充填効率が高められる。
In the turbocharger 30, the
吸気管11の最上流部には図示しないエアクリーナが設けられ、このエアクリーナの下流側には吸入空気量を検出するエアフロメータ41が設けられている。その他、本制御システムでは、アクセルペダルの踏み込み操作量(アクセル開度)を検出するアクセル開度センサ43や、大気圧を検出する大気圧センサ44が設けられている。
An air cleaner (not shown) is provided at the most upstream portion of the intake pipe 11, and an
エンジンECU(電子制御ユニット)50は、周知の通りCPU、ROM、RAM等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成され、ROMに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、その都度のエンジン運転状態に応じてエンジン10の各種制御を実施する。すなわち、エンジンECU50には、前述した各種センサから各々検出信号が入力される。そして、エンジンECU50は、随時入力される各種の検出信号に基づいて燃料噴射量や点火時期等を演算し、燃料噴射弁19や点火プラグ25の駆動を制御する。
As is well known, the engine ECU (electronic control unit) 50 is mainly composed of a microcomputer composed of a CPU, ROM, RAM, etc., and executes various control programs stored in the ROM, so that the engine operating state in each case. Various controls of the
また本実施の形態では、いわゆるトルクベース制御による電子スロットル制御を実施することとしており、エンジン10で生じるトルクを基準にしてスロットル開度を目標値に制御する。簡単に説明すると、エンジンECU50は、アクセル開度センサ43の検出信号に基づいて目標トルク(要求トルク)を演算すると共に該目標トルクを満足する目標空気量を演算し、目標空気量、その都度のスロットル上流側及び下流側の圧力、吸気温度に基づいて目標スロットル開度を算出する。そして、エンジンECU50は、目標スロットル開度に基づく制御指令信号によりスロットルアクチュエータ15を制御し、スロットル開度を目標スロットル開度に制御する。
In this embodiment, electronic throttle control by so-called torque base control is performed, and the throttle opening is controlled to a target value based on the torque generated in the
また、エンジンECU50は、トルクベース制御に連動してターボチャージャ30のモータ34の制御量を決定する。これにより、車両加速時においてターボチャージャ30にアシスト動力(補助動力)を付加し、所望の過給圧がいち早く得られるようにしている。すなわち、エンジンECU50は、目標トルクに応じて算出される目標空気量や目標過給圧を基に、目標とするアシスト動力や動力アシストタイミングなどを演算し、それら演算結果をモータECU60に出力する。モータECU60は、エンジンECU50からの信号を入力し、モータ効率等を考慮して所定の演算処理を行い、モータ34への供給電力を制御する。
Further, the
次に、本実施の形態におけるエンジンECU50の制御の概要を図2に基づいて説明する。図2は、エンジンECU50の機能を説明するための制御ブロック図である。
Next, an outline of the control of the
図2に示す本システムでは、主要な機能として、運転者が要求する目標トルクを基に目標スロットル開度を算出するトルクベース制御部70と、モータECU60に指令するモータ34のアシスト動力を算出するアシスト制御部80とを備える。以下、各制御部70,80について詳細を説明する。
In the present system shown in FIG. 2, as main functions, the assist power of the motor 34 commanded to the
トルクベース制御部70において、目標トルク算出部71は、アクセル開度とエンジン回転速度とに基づいて目標トルクを算出し、目標空気量算出部72は、目標トルクとエンジン回転速度とに基づいて目標空気量を算出する。この目標空気量が、運転者が要求する目標トルクを実現するために要する空気量に相当する。また、目標吸気圧算出部73は、目標空気量とエンジン回転速度とに基づいて目標吸気圧(目標とするスロットル下流側の圧力)を算出し、目標過給圧算出部74は、目標空気量とエンジン回転速度とに基づいて目標過給圧(目標とするスロットル上流側の圧力)を算出する。そして、目標スロットル開度算出部75は、目標空気量、目標吸気圧、目標過給圧、実過給圧及びスロットル通過吸気温に基づいて目標スロットル開度を算出する。但しこの場合、目標吸気圧と目標過給圧の算出には目標空気量[g/rev]が用いられ、目標スロットル開度の算出には、目標空気量[g/rev]をエンジン回転速度により換算した単位時間当たりの目標空気量[g/sec]が用いられる。
In the
なお、実過給圧は、過給圧センサ12により検出される過給圧(スロットル上流圧)であり、スロットル通過吸気温は、吸気温センサ13により検出されるスロットル上流側の吸気温である。
The actual supercharging pressure is the supercharging pressure (throttle upstream pressure) detected by the supercharging
かかる場合、スロットル通過空気量Gaを算出するための次の基礎式をもとに目標スロットル開度が算出される。 In such a case, the target throttle opening is calculated based on the following basic formula for calculating the throttle passing air amount Ga.
Ga=f(Thr)×Pb/√T×f(Pm/Pb)
上式において、Thrはスロットル開度、Pbはスロットル上流圧、Pmはスロットル下流圧、Tは吸気温である。本実施の形態では、前記基礎式のスロットル通過空気量Gaを目標空気量に、スロットル開度Thrを目標スロットル開度に、スロットル上流圧Pbを実過給圧に、スロットル下流圧Pmを目標吸気圧にそれぞれ置き換えており、目標空気量、実過給圧、目標吸気圧等を基に目標スロットル開度が算出される。
Ga = f (Thr) × Pb / √T × f (Pm / Pb)
In the above equation, Thr is the throttle opening, Pb is the throttle upstream pressure, Pm is the throttle downstream pressure, and T is the intake air temperature. In the present embodiment, the basic type throttle passing air amount Ga is set as the target air amount, the throttle opening degree Thr is set as the target throttle opening degree, the throttle upstream pressure Pb is set as the actual boost pressure, and the throttle downstream pressure Pm is set as the target suction level. The target throttle opening is calculated based on the target air amount, the actual boost pressure, the target intake pressure, and the like.
一方、アシスト制御部80において、目標タービン動力算出部81は、前記トルクベース制御部70で算出した目標空気量と目標過給圧とに基づいて目標タービン動力を算出する。また、実タービン動力算出部82は、排気情報に基づいて実際のタービン動力(実タービン動力)を算出する。動力差算出部83は、目標タービン動力と実タービン動力との動力差を算出する。そして、アシスト動力算出部84は、前記算出した動力差を基にアシスト動力を算出し、そのアシスト動力をモータECU60に出力する。
On the other hand, in the
かかる場合、モータ34のアシスト動力は、目標タービン動力に対する実タービン動力の不足分として算出される。つまり、タービン動力の不足分がモータアシストにより補われるようになっている。アシスト制御部80では、動力を統一のパラメータとしてモータアシスト量も動力で算出することとしている。このとき、現存する電動ターボシステムのモータECU60の指令値はモータ出力であるため、モータアシスト量を動力で算出するのが望ましいと考えられる。
In such a case, the assist power of the motor 34 is calculated as a shortage of the actual turbine power with respect to the target turbine power. That is, the shortage of turbine power is compensated by motor assist. In the
なお、アシスト動力の算出時には、モータ34の性能や作動状態、エンジン運転状態等に基づいてアシスト動力を補正したり、上限ガードを設定したりするのが望ましい。本実施の形態では、モータ温度(温度センサ35による検出値)をパラメータとしてアシスト動力の上限値を設定し、その上限値によりアシスト動力を上限ガードするようにしている。 When calculating the assist power, it is desirable to correct the assist power or set an upper limit guard based on the performance, operating state, engine operating state, and the like of the motor 34. In the present embodiment, the upper limit value of the assist power is set using the motor temperature (the value detected by the temperature sensor 35) as a parameter, and the upper limit value of the assist power is guarded by the upper limit value.
ここで、電動ターボチャージャのアシスト制御の概要を図3を用いて説明する。 Here, the outline of the assist control of the electric turbocharger will be described with reference to FIG.
図3の(a)のようにアクセル開度が変化し加速が開始されると、(b)のように加速要求に応じて目標タービン動力が増加し、実タービン動力(排気動力)は目標タービン動力に対して遅れて立ち上がる。そのため、(d)に示すように実過給圧の立ち上がりが目標過給圧に対して遅れることとなる。そこで本実施の形態では、タービン動力の不足時にアシスト動力を(c)のように加え、タービン動力をアシストする。このとき、アシスト動力は目標タービン動力と実タービン動力との差に基づいて算出される(詳細は後述)。つまりこの場合、排気によりタービンホイール32を回す動力(実タービン動力)にモータ34によるアシスト動力が加えられ、これら動力の和(実タービン動力+アシスト動力)によってシャフト33を介してコンプレッサインペラ31が回転駆動される。これにより、(d)に示すように過給圧が早期に立ち上げられる。
When the accelerator opening is changed and acceleration is started as shown in FIG. 3A, the target turbine power is increased according to the acceleration request as shown in FIG. 3B, and the actual turbine power (exhaust power) is the target turbine. Stand up late for power. Therefore, as shown in (d), the rise of the actual boost pressure is delayed with respect to the target boost pressure. Therefore, in the present embodiment, when the turbine power is insufficient, the assist power is added as shown in (c) to assist the turbine power. At this time, the assist power is calculated based on the difference between the target turbine power and the actual turbine power (details will be described later). In other words, in this case, assist power by the motor 34 is added to the power (actual turbine power) for turning the
本実施の形態では、アシスト制御部80におけるタービン動力(目標タービン動力、実タービン動力)の算出を電動ターボモデルを用いて行うこととしており、以下にその詳細を説明する。図4は電動ターボモデルM10を示す制御ブロック図であり、同図ではターボチャージャ30に付随して設けられるモータ34とインタークーラ37も併せて電動ターボモデルとしている。
In the present embodiment, the calculation of turbine power (target turbine power, actual turbine power) in the
図4では、タービンホイール32、シャフト33、コンプレッサインペラ31、モータ34及びインタークーラ37をそれぞれモデル化してタービンモデルM11、シャフトモデルM12、コンプレッサモデルM13、モータモデルM14、インタークーラモデルM15としており、それらターボチャージャの各パーツモデルに加え、排気の遅れなどを考慮した排気管モデルM16と、吸気の遅れなどを考慮した吸気管モデルM17とを備える。
In FIG. 4, the
因みに、本電動ターボモデルM10では、タービンモデルM11、シャフトモデルM12、コンプレッサモデルM13及びモータモデルM14において、過給の原理に基づいてエネルギ(動力)の流れを統一のパラメータとしてモデルを構築しており、それによりモデルを再利用する際の利便性(再利用性)を高めるようにしている。すなわち、一度構築したモデルを他のシステムに容易に適用することが可能となる。また、本モデルをベースにすれば、冗長性も高く、電動化した過給機のモデル化なども容易に行え、汎用性の高いモデルが実現できるようになっている。 Incidentally, in the electric turbo model M10, the turbine model M11, the shaft model M12, the compressor model M13, and the motor model M14 are constructed with the energy (power) flow as a unified parameter based on the principle of supercharging. Therefore, convenience (reusability) when reusing the model is improved. That is, the model once constructed can be easily applied to other systems. Moreover, if this model is used as a base, it is possible to realize a highly versatile model because of its high redundancy and easy modeling of an electrified supercharger.
タービンモデルM11では、排気管モデルM16にて算出したエンジン10の排気パラメータ(排気流量mg、タービン上流圧Ptb_in、タービン下流圧Ptb_out、タービン上流温Ttb_in、タービン断熱効率ηg)から式(1)を用いてタービン動力Ltを算出する。 In the turbine model M11, equation (1) is used from the exhaust parameters (exhaust flow rate mg, turbine upstream pressure Ptb_in, turbine downstream pressure Ptb_out, turbine upstream temperature Ttb_in, turbine adiabatic efficiency ηg) calculated in the exhaust pipe model M16. Then, the turbine power Lt is calculated.
エンジン10の排気パラメータである温度や圧力、流量は、センサ等による実測値でもモデルやマップによる推定値でも良い。一例として本実施の形態では、排気流量mgをエアフロメータ41の実測値と噴射信号(又は空燃比)とから算出すると共に、予め作成しておいたテーブルを用いて排気流量mgからタービン上下流圧Ptbとタービン上下流温Ttbを算出するものとする。
The temperature, pressure, and flow rate, which are the exhaust parameters of the
なお、実際のターボシステムでは多くの遅れ要素が存在し、例えば排気流量mgをエアフロメータ41の実測値を基に算出する構成において吸入空気量の計測時から実際にタービンでの排気流量に反映されるまでに遅れが生じる。そのため、排気管モデルM16では、排気管24の体積(排気ポートからタービンまでの排気管体積)や圧力、エンジン回転速度に起因する遅れ要素等を考慮して排気流量mgを算出することとしている。
In an actual turbo system, there are many delay elements. For example, in a configuration in which the exhaust flow rate mg is calculated based on the actual measurement value of the
また、モータモデルM14では、アシスト動力Leを算出する。そして、タービンモデルM11で算出したタービン動力Ltと、モータモデルM14で算出したアシスト動力Leとを加算した動力Ltcが次のシャフトモデルM12の入力とされる。 In the motor model M14, the assist power Le is calculated. The power Ltc obtained by adding the turbine power Lt calculated by the turbine model M11 and the assist power Le calculated by the motor model M14 is input to the next shaft model M12.
シャフトモデルM12では、式(2)によって動力Ltcをコンプレッサ動力Lcに変換し出力する。ηtは動力変換効率である。 In the shaft model M12, the power Ltc is converted into the compressor power Lc by the equation (2) and output. ηt is power conversion efficiency.
コンプレッサモデルM13では、コンプレッサ動力Lcとコンプレッサ効率ηcとから過給エネルギを算出する(式(3))。また、式(3)を変形することによって式(4)が得られ、過給エネルギの算出値と吸気パラメータ(吸入空気量Ga、コンプレッサ上流圧(コンプレッサ入口圧)Pc_in、吸気温Tc_in)を用いてコンプレッサ下流圧(コンプレッサ出口圧)Pc_outを算出する(式(4))。ここで、caは吸気の比熱、κaは比熱比である。吸入空気量Gaはエアフロメータ41の検出信号から、コンプレッサ上流圧Pc_inは大気圧センサ44の検出信号から、吸気温Tc_inは吸気温センサ(例えばエアフロメータに付設した温度センサ)の検出信号から、それぞれ算出される。
In the compressor model M13, supercharging energy is calculated from the compressor power Lc and the compressor efficiency ηc (formula (3)). Further, the equation (4) is obtained by modifying the equation (3), and the calculated value of the supercharging energy and the intake air parameters (intake air amount Ga, compressor upstream pressure (compressor inlet pressure) Pc_in, intake air temperature Tc_in) are used. Then, the compressor downstream pressure (compressor outlet pressure) Pc_out is calculated (formula (4)). Here, ca is the specific heat of the intake air, and κa is the specific heat ratio. The intake air amount Ga is detected from the detection signal of the
上記式(1)〜(3)で用いる効率はそれぞれ入力の動力(エネルギ)に対するテーブルもしくは、計算から求められる。効率ηgとηcは、温度、圧力から求められる断熱効率を用いて求めることができる。動力Ltc→コンプレッサ動力Lcの動力変換効率ηt(式(2)参照)は、各断熱効率を求めた後、モデルを同定する際に、実際に過給に必要なエネルギとその時の動力LtcからLc/Ltcを求めて決定する。この逆モデル的な方法を用いることで、実際のターボチャージャの変換効率(機械効率など)が分からなくてもモデルを組むことができ、実機の定常値をモデルで再現することができる。 The efficiencies used in the above equations (1) to (3) can be obtained from a table or calculation for input power (energy). The efficiency ηg and ηc can be obtained using the adiabatic efficiency obtained from the temperature and pressure. The power conversion efficiency ηt (see equation (2)) of the power Ltc → the compressor power Lc is calculated from the energy actually required for supercharging and the power Ltc at that time when the model is identified after obtaining each adiabatic efficiency. / Ltc is determined and determined. By using this inverse model method, it is possible to construct a model without knowing the actual turbocharger conversion efficiency (mechanical efficiency, etc.), and to reproduce the steady state value of the actual machine.
ここで、コンプレッサ効率ηcは式(5)のように表される。 Here, the compressor efficiency ηc is expressed as shown in Equation (5).
インタークーラモデルM15は、インタークーラ37での圧力損失を算出する圧力損失モデル部及び冷却効果(温度効果)を算出する冷却効果モデル部からなる。これら各モデル部を用いることにより、インタークーラ37入口におけるコンプレッサ下流圧Pc_out及びコンプレッサ下流温Tc_outからインタークーラ37出口における過給圧Pth(スロットル上流圧)及び過給温Tth(スロットル上流温)を算出する。インタークーラ37における圧力損失と冷却効果は、インタークーラ37入口の圧力(コンプレッサ下流圧Pc_out)及び温度(コンプレッサ下流温Tc_out)の他、外気温Ta及びインタークーラ37を通過する風速(すなわち車速)をパラメータとして変化する。そこで、インタークーラモデルM15では、これら各パラメータを基に、圧力損失と冷却効果を算出する。
The intercooler model M15 includes a pressure loss model portion that calculates a pressure loss in the
前記図2のアシスト制御部80における目標タービン動力算出部81と実タービン動力算出部82は、上記の電動ターボモデルM10を基に構築されており、その概要を図5に制御ブロック図として示す。ここで、目標タービン動力算出部81では、電動ターボモデルM10の逆計算(逆モデル)により目標タービン動力Lt_tを算出し、実タービン動力算出部82では、同電動ターボモデルM10の順計算(順モデル)により実タービン動力Lt_rを算出する。なお、目標タービン動力Lt_tは、前記図4においてシャフトモデルM12の入力に相当し、実際にはタービン動力とアシスト動力の和(すなわちターボチャージャ30の目標動力)である。
The target turbine
要するに、目標タービン動力算出部81では、前記図4におけるシャフトモデルM12、コンプレッサモデルM13及びインタークーラモデルM15の各々の逆モデルを用い、目標過給圧Pth_t(目標スロットル上流圧)と目標空気量Ga_tとを主たる演算パラメータとして目標タービン動力Lt_tを算出する。かかる場合詳しくは、インタークーラ逆モデルでは、実機データに基づいたマップを用い、目標過給圧Pth_tに基づいて目標過給温Tth_tを算出する。そして、インタークーラモデルM15の圧力損失モデル部及び冷却効果モデル部の逆モデルを用いて逆算式を組み立てることにより、目標過給圧Pth_t(目標スロットル上流圧)、目標過給温Tth_t(目標スロットル上流温)やその他目標空気量Ga_t、外気温Ta(コンプレッサ上流温)、大気圧Pa(コンプレッサ上流圧)に基づいて目標コンプレッサ下流圧Pc_out_tを算出する。
In short, the target turbine
次に、コンプレッサの逆モデルでは、次の式(7)を用い、目標コンプレッサ下流圧Pc_out_t、目標空気量Ga_t、外気温Ta、大気圧Paから目標過給エネルギWc_tを算出する。ここで、caは空気の比熱、κaは空気の比熱比である。 Next, in the inverse model of the compressor, the following formula (7) is used to calculate the target supercharging energy Wc_t from the target compressor downstream pressure Pc_out_t, the target air amount Ga_t, the outside air temperature Ta, and the atmospheric pressure Pa. Here, ca is the specific heat of air, and κa is the specific heat ratio of air.
また、実タービン動力算出部82では、上述したターボモデルの計算順と同様に、排気管モデル、タービンモデル(順モデル)を介して排気による実タービン動力Lt_rを算出する。すなわち、排気管モデルにて算出したエンジン10の排気パラメータ(排気流量mg、タービン上流圧Ptb_in、タービン下流圧Ptb_out、タービン上流温Ttb_in、タービン断熱効率ηg)から上述の式(1)を用いて実タービン動力Lt_rを算出する。
Further, the actual turbine
動力差算出部83では、上記の如く算出した目標タービン動力Lt_tと実タービン動力Lt_rとの動力差を算出し(動力差=Lt_t−Lt_r)、その動力差から要求アシスト動力Waを算出する。そして、この要求アシスト動力Waに対して上限ガード等が適宜施され、その後、アシスト動力信号(モータ指令値)がモータECU60に出力される。
The power
さて、本実施の形態では、モータ34による動力アシストの実施に起因して運転者がトルク不足感を感じることのないように、図2に示したトルクベース制御部70の目標トルク算出部71において、次のように目標トルクを算出する。
Now, in the present embodiment, in the target
図6及び図7は、モータ34による動力アシストの実施に起因して生じる問題とその解決方法を説明するための図である。図6には、特に所定の低回転域に着目し、モータ34による動力アシストを非実施とした場合のトルク曲線を一点鎖線で、同動力アシストを最大限に実施した場合のトルク曲線を破線で、本実施の形態における動力アシストを実施した場合のトルク曲線を実線で示す。また、図7には、エンジン回転速度とアシスト動力との関係を示す。 6 and 7 are diagrams for explaining a problem caused by the power assist performed by the motor 34 and a solution to the problem. FIG. 6 shows a torque curve when the power assist by the motor 34 is not performed with a dashed line, and a torque curve when the power assist is performed to the maximum with a broken line. The torque curve when the power assist in the present embodiment is performed is shown by a solid line. FIG. 7 shows the relationship between engine speed and assist power.
図6に示すように、モータ34による動力アシストを実施しない場合には、エンジン10の出力トルクは、低回転域において比較的小さい(一点鎖線)。これは、低回転域においては、排気量が少なくターボチャージャ30の過給効果が小さいためである。そこで、低回転域における過給効果を増加させるべく、モータ34による動力アシストを最大限に実施すると、ターボチャージャ30の過給が助勢され、低回転域においても比較的大きな出力トルクが得られる(破線)。
As shown in FIG. 6, when the power assist by the motor 34 is not performed, the output torque of the
ただし、その反面、次のような問題が生じる。すなわち、図7に示すように、エンジン回転速度の上昇に伴ってモータ34による動力アシストが有効な状態から無効な状態に移行し、そのときエンジン回転速度に応じたアシスト動力の減少が生じる。このため、加速時におけるエンジン回転速度の上昇に伴い出力トルクの低下が生じて、トルクの谷が形成される(図6の点線Xで囲まれた部分)。そして、かかるトルクの谷に起因して、運転者はトルク不足感を覚える。 However, the following problems arise. That is, as shown in FIG. 7, as the engine rotation speed increases, the power assist by the motor 34 shifts from the valid state to the invalid state, and at this time, the assist power decreases according to the engine rotation speed. For this reason, a decrease in output torque occurs with an increase in engine rotation speed during acceleration, and a torque trough is formed (portion surrounded by a dotted line X in FIG. 6). The driver feels a lack of torque due to the torque valley.
そこで本実施の形態では、トルクの谷が形成されることを回避するべく、実線で示すように動力アシスト時に得られる出力トルクがトルクの谷の底の値よりも小さくなるように目標トルクを算出する。具体的には、かかるように目標トルクを制限したトルクマップを予め規定しておき、その規定したトルクマップを用いて算出した目標トルクに従いトルクベース制御を実施する。 Therefore, in this embodiment, in order to avoid the formation of a torque valley, the target torque is calculated so that the output torque obtained during power assist becomes smaller than the bottom value of the torque valley as shown by the solid line. To do. Specifically, a torque map in which the target torque is limited as described above is defined in advance, and torque base control is performed according to the target torque calculated using the defined torque map.
次に、エンジンECU50による目標スロットル開度及びアシスト動力の算出処理の流れを図8〜図14のフローチャートに基づいて説明する。図8は、ベースルーチンを示すフローチャートであり、本ルーチンはエンジンECU50により例えば4msec毎に実行される。そして、図8のベースルーチンにおいて、図9〜図14のサブルーチンが適宜実行される。なお以下に説明する処理の流れは、基本的に前記図2の制御ブロック図に準ずるものであり、重複する説明については一部簡略化する。
Next, the flow of processing for calculating the target throttle opening and assist power by the
図8に示すように、ベースルーチンは、トルクベース制御ルーチン(ステップS100)、アシスト動力算出ルーチン(ステップS200)を有してなり、図9にトルクベース制御ルーチンの詳細を、図11にアシスト動力算出ルーチンの詳細を示している。 As shown in FIG. 8, the base routine includes a torque base control routine (step S100) and an assist power calculation routine (step S200). FIG. 9 shows details of the torque base control routine, and FIG. The details of the calculation routine are shown.
図9に示すトルクベース制御ルーチンでは、先ずエンジン回転速度及びアクセル開度の検出値を読み込む(ステップS110)。続いて、アクセル開度及びエンジン回転速度の検出値に基づいて目標トルクを算出する(ステップS120)。ここで、先の図6に実線で示したようなトルク特性を規定したトルクマップを用い、目標トルクを算出している。すなわち、トルクの谷が生じないように、低回転域における目標トルクを所定量低下させている。その後、後述する図10のサブルーチンを用い、目標スロットル開度を算出する(ステップS130)。 In the torque base control routine shown in FIG. 9, first, the detected values of the engine speed and the accelerator opening are read (step S110). Subsequently, a target torque is calculated based on the detected values of the accelerator opening and the engine speed (step S120). Here, the target torque is calculated using a torque map defining the torque characteristics as shown by the solid line in FIG. That is, the target torque in the low rotation range is reduced by a predetermined amount so that a torque valley does not occur. Thereafter, a target throttle opening is calculated using a subroutine of FIG. 10 described later (step S130).
図10に示す目標スロットル開度算出ルーチンでは、目標トルクとエンジン回転速度とに基づいて目標空気量を算出する(ステップS131)。次に、目標空気量とエンジン回転速度とに基づいて目標吸気圧(目標スロットル下流圧)を算出すると共に目標過給圧(目標スロットル上流圧)を算出する(ステップS132,S133)。そして、目標空気量、目標吸気圧、目標過給圧、実過給圧及びスロットル通過吸気温に基づいて目標スロットル開度を算出する(ステップS134)。 In the target throttle opening calculation routine shown in FIG. 10, the target air amount is calculated based on the target torque and the engine speed (step S131). Next, the target intake pressure (target throttle downstream pressure) is calculated based on the target air amount and the engine speed, and the target supercharging pressure (target throttle upstream pressure) is calculated (steps S132 and S133). Then, the target throttle opening is calculated based on the target air amount, the target intake pressure, the target boost pressure, the actual boost pressure, and the throttle passage intake air temperature (step S134).
また、図11に示すアシスト動力算出ルーチンでは、先ず、後述する図12のサブルーチンを用い、ターボモデルの逆モデルに基づいて目標タービン動力を算出し(ステップS210)、次に、後述する図13のサブルーチンを用い、同ターボモデルの順モデルに基づいて実タービン動力を算出する(ステップS220)。また、目標タービン動力から実タービン動力を減算して動力差を算出する(ステップS230)。そして、後述する図14のサブルーチンを用い、動力アシストの実施の可否を判定する(ステップS240)。 In the assist power calculation routine shown in FIG. 11, first, a target turbine power is calculated based on the inverse model of the turbo model using a subroutine shown in FIG. 12 (step S210). Using the subroutine, the actual turbine power is calculated based on the forward model of the turbo model (step S220). Further, the power difference is calculated by subtracting the actual turbine power from the target turbine power (step S230). Then, using a subroutine of FIG. 14 described later, it is determined whether or not the power assist can be performed (step S240).
ここで、図12に示す目標タービン動力の算出サブルーチンでは、目標過給圧と目標空気量とを読み込み(ステップS211)、続いて例えば実記データに基づく過給圧−開度給温マップの関係を用い目標過給圧に基づいて目標過給温を算出する(ステップS212)。その後、インタークーラの逆モデルを用い、インタークーラでの圧力損失と冷却効果とを考慮しつつ目標コンプレッサ下流圧を算出する(ステップS213,S214)。また、コンプレッサの逆モデルを用いて目標過給エネルギを算出すると共に、例えば目標過給エネルギWc_tをパラメータとして規定した効率マップからコンプレッサ効率を算出する(ステップS215,S216)。そして、目標過給エネルギとコンプレッサ効率とから目標コンプレッサ動力を算出し(ステップS217)、更にシャフトの逆モデルを用いて目標タービン動力を算出する(ステップS218)。 Here, in the target turbine power calculation subroutine shown in FIG. 12, the target supercharging pressure and the target air amount are read (step S211), and then, for example, the supercharging pressure-opening temperature map based on actual data is represented. A target supercharging temperature is calculated based on the used target supercharging pressure (step S212). Thereafter, using the inverse model of the intercooler, the target compressor downstream pressure is calculated in consideration of the pressure loss and the cooling effect in the intercooler (steps S213 and S214). Further, the target supercharging energy is calculated using an inverse model of the compressor, and the compressor efficiency is calculated from an efficiency map that defines the target supercharging energy Wc_t as a parameter, for example (steps S215 and S216). Then, the target compressor power is calculated from the target supercharging energy and the compressor efficiency (step S217), and further, the target turbine power is calculated using the inverse model of the shaft (step S218).
次に、図13に示す実タービン動力の算出サブルーチンは、排気管モデル部とタービンモデル部とからなり、排気管モデル部では、エアフロメータ41による空気量計測時からタービンでの排気流量として反映されるまでの遅れ等を考慮して排気流量を算出すると共に(ステップS221)、その排気流量に基づいて排気特性(タービン上流及び下流の圧力と温度)を算出する(ステップS222)。そして、タービンモデル部では、タービン断熱効率ηgを算出すると共に(ステップS223)、排気流量、排気圧力、排気温度等の排気パラメータとタービン断熱効率ηgとに基づいて実タービン動力を算出する(ステップS224)。
Next, the actual turbine power calculation subroutine shown in FIG. 13 includes an exhaust pipe model portion and a turbine model portion. In the exhaust pipe model portion, the air flow rate is measured by the
次に、図14に示すアシスト判定ルーチンでは、前記図11のステップS230で算出した動力差に基づいてアシスト動力Waを算出する(ステップS241)。このとき、モータ特性やモータ温度に基づく上限ガードが適宜施されてアシスト動力Waが算出される。そしてその後、アシスト動力Waが所定値Wa_thよりも大きいか否かを判定し(ステップS242)、Wa>Wa_thであればアシスト許可フラグFaに1を、Wa≦Wa_thであればアシスト許可フラグFaに0をセットする(ステップS243,S244)。これにより、Wa>Wa_thの場合(アシスト許可フラグFa=1の場合)にモータ34による動力アシストが実行され、Wa≦Wa_thの場合(アシスト許可フラグFa=0の場合)にモータ34による動力アシストが停止される。 Next, in the assist determination routine shown in FIG. 14, the assist power Wa is calculated based on the power difference calculated in step S230 of FIG. 11 (step S241). At this time, the upper limit guard based on the motor characteristics and the motor temperature is appropriately applied to calculate the assist power Wa. Thereafter, it is determined whether or not the assist power Wa is greater than a predetermined value Wa_th (step S242). If Wa> Wa_th, the assist permission flag Fa is set to 1, and if Wa ≦ Wa_th, the assist permission flag Fa is set to 0. Is set (steps S243 and S244). Thus, power assist by the motor 34 is executed when Wa> Wa_th (assist permission flag Fa = 1), and power assist by the motor 34 is performed when Wa ≦ Wa_th (assist permission flag Fa = 0). Stopped.
図15は、本実施の形態におけるアシスト制御時の各種挙動を示すタイムチャートである。図15では、比較対象として、モータ34による動力アシストを実施しない場合及び同動力アシストを最大限に実施する場合の制御を併記している。 FIG. 15 is a time chart showing various behaviors during assist control in the present embodiment. In FIG. 15, as a comparison target, the control when the power assist by the motor 34 is not performed and when the power assist is performed to the maximum are also shown.
さて、(a)のようにアクセル開度が変化して加速が開始されると、(c)のように加速要求に応じて目標トルクが増加する。ここで、目標トルクは、モータ34による動力アシストが実施される場合に、所定のトルク分制限されて算出されている。 When the accelerator opening is changed and acceleration is started as shown in (a), the target torque is increased according to the acceleration request as shown in (c). Here, the target torque is calculated by being limited by a predetermined torque when power assist by the motor 34 is performed.
この結果、(b)のようにエンジン回転速度が上昇するのに伴って、(c)のように出力トルクが増加する。詳しくは、先ず、モータ34による動力アシストが実施されることにより、同動力アシストが実施されない場合に比べて、出力トルクが速やかに上昇するとともに大きくなる。一方で、出力トルクは同動力アシストが最大限に実施される場合のように低回転域において大きくなりすぎず、加速の途中でトルクの谷が形成されていない。したがって、運転者は加速に際してトルク不足感を覚えることがない。 As a result, as the engine speed increases as shown in (b), the output torque increases as shown in (c). Specifically, first, the power assist by the motor 34 is performed, so that the output torque increases rapidly and becomes larger than when the power assist is not performed. On the other hand, the output torque does not become too large in the low rotation range as in the case where the same power assist is performed to the maximum, and no torque valley is formed during the acceleration. Therefore, the driver does not feel a lack of torque during acceleration.
以上、詳述した実施の形態によれば、以下の優れた効果が得られる。 As described above, according to the embodiment described in detail, the following excellent effects can be obtained.
加速時においてモータ34による動力アシストを実施する際に、エンジン10の出力トルクを制限するようにした。これにより、エンジン回転速度が上昇してアシスト動力が減少する際の出力トルクの低下分が減少し、トルクの谷が抑制される。したがって、運転者がトルク不足感を覚えることが回避され、ひいては良好なドライビングフィーリングが確保される。
When the power assist by the motor 34 is performed during acceleration, the output torque of the
本実施の形態では、運転者の要求としてのアクセル操作量と、エンジン回転速度とに基づいて目標トルクを算出し、その目標トルクに基づいて目標スロットル開度などを算出するトルクベース制御を実施した。そして、かかるトルクベース制御における目標トルクの算出に際し、動力アシストを実施時に目標トルクを制限するようにした。これにより、その制限した目標トルクに応じて出力トルクが制限されるため、トルクの谷が抑制される。特に、適合によりトルクマップを予め規定しておき、その規定したトルクマップを用いて目標トルクを算出するようにしたため、トルクの谷が確実に抑制される。また、トルクマップを用いることにより、所望とするドライビングフィーリングが容易に得られる。 In the present embodiment, the target torque is calculated based on the accelerator operation amount as the driver's request and the engine speed, and the torque base control is performed that calculates the target throttle opening based on the target torque. . In calculating the target torque in the torque base control, the target torque is limited when the power assist is performed. Thereby, since the output torque is limited according to the limited target torque, a trough in the torque is suppressed. In particular, since the torque map is specified in advance by conformance and the target torque is calculated using the specified torque map, torque troughs are reliably suppressed. Further, the desired driving feeling can be easily obtained by using the torque map.
(第2の実施の形態)
第1の実施の形態では、トルクベース制御を主体として、運転者の要求に応じた目標トルクを算出し、同目標トルクに基づいて動力アシスト装置による動力アシストを実施する構成を前提とした。そして、かかる構成において、動力アシスト時の目標トルクを制限することにより、トルクの谷が形成されることを回避した。しかしながら、本発明はトルクベース制御を必ずしも要件とするものではない。内燃機関の運転状態に基づいて過給機の目標動力を算出し、同目標動力と実動力とに応じて動力アシスト装置による動力アシストを実施する構成において、内燃機関の出力トルクを調整可能な出力トルク制御手段を操作することにより、動力アシスト時のトルクの盛り上がりを抑え、トルクの谷を抑制することが可能である。そこで本実施の形態では、出力トルク制御手段としての動力アシスト装置について、アシスト動力を調整することにより出力トルクの制限を行う。以下、その詳細を説明する。なお、エンジン制御システムの構成は第1の実施の形態において図1に示したものを流用する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, it is assumed that a target torque according to a driver's request is calculated based on torque-based control, and power assist is performed by the power assist device based on the target torque. In such a configuration, a torque trough is prevented from being formed by limiting the target torque at the time of power assist. However, the present invention does not necessarily require torque-based control. An output capable of adjusting the output torque of the internal combustion engine in a configuration in which the target power of the turbocharger is calculated based on the operating state of the internal combustion engine and power assist is performed by the power assist device according to the target power and the actual power By operating the torque control means, it is possible to suppress the climax of torque during power assist and suppress the torque trough. Therefore, in the present embodiment, for the power assist device as the output torque control means, the output torque is limited by adjusting the assist power. Details will be described below. Note that the configuration of the engine control system shown in FIG. 1 in the first embodiment is used.
図16は、エンジン回転速度とモータ34によるアシスト動力との関係を示す図である。図16では、モータ34を最大限に駆動させた場合に得られるアシスト動力を破線で、本実施の形態におけるアシスト動力の与え方を実線で示す。すなわち、モータ34によるアシスト動力は、所定の回転域までは最大動力が得られるものの、さらにエンジン回転速度が上昇するにつれ次第に減少する(破線)。これに起因して、出力トルクの低下が生じ、トルクの谷が形成される。そこで、本実施の形態では、実線で示すように、低回転域におけるアシスト動力を制限することにより、トルクの谷を抑制する。 FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the engine rotation speed and the assist power by the motor 34. In FIG. 16, assist power obtained when the motor 34 is driven to the maximum is indicated by a broken line, and how to apply assist power in the present embodiment is indicated by a solid line. That is, the assist power by the motor 34 can be maximized up to a predetermined rotation range, but gradually decreases as the engine speed further increases (broken line). As a result, the output torque is reduced, and a torque valley is formed. Therefore, in the present embodiment, as shown by the solid line, the torque trough is suppressed by limiting the assist power in the low rotation range.
図17は、本実施の形態におけるアシスト制御時の各種挙動を示すタイムチャートである。図17では、比較対象として、モータ34による動力アシストを実施しない場合及び最大限に実施する場合の従来制御を併記している。 FIG. 17 is a time chart showing various behaviors during assist control in the present embodiment. In FIG. 17, as a comparison target, conventional control in the case where power assist by the motor 34 is not performed and in the case where the power assist is performed to the maximum is also shown.
さて、(a)のようにアクセル開度が変化して加速が開始されると、(b)のエンジン回転速度の上昇に伴って(c)のように出力トルクが増加する。ここで、モータ34による動力アシストは、(d)のようなアシスト動力に従って実施されている。すなわち、アシスト動力が低回転域において減少されており、動力アシストを最大限に実施する場合に比べて小さくなっている。したがって、(c)に示すように出力トルクは、動力アシストを最大限に実施する場合のように盛り上がることがなく、トルクの谷が形成されていない。 When the accelerator opening is changed and acceleration is started as shown in (a), the output torque is increased as shown in (c) as the engine speed is increased in (b). Here, power assist by the motor 34 is performed according to assist power as shown in FIG. In other words, the assist power is reduced in the low rotation range, and is smaller than when power assist is performed to the maximum extent. Therefore, as shown in (c), the output torque does not rise as in the case where the power assist is performed to the maximum, and no torque trough is formed.
以上、詳述した実施の形態によれば、以下の優れた効果が得られる。 As described above, according to the embodiment described in detail, the following excellent effects can be obtained.
モータ34によるアシスト動力を低下させることにより、エンジン10の出力トルクを制限するようにした。これにより、低回転域における出力トルクの盛り上がりが抑制されるため、トルクの谷が抑制される。したがって、運転者がトルク不足感を覚えることのない、良好なドライビングフィーリングが確保される。
By reducing the assist power by the motor 34, the output torque of the
なお、本発明は以上説明した各実施の形態に限定されるものではなく、以下のように実施しても良い。 In addition, this invention is not limited to each embodiment demonstrated above, You may implement as follows.
上記第1の実施の形態では、予め規定したトルクマップを用いて目標トルクを算出する構成としたが、これに限らない。加速時におけるエンジン回転速度の上昇に伴いモータ34によりアシスト可能な動力が低下することによって生じる出力トルクの極小値を記憶しておき、その記憶した出力トルクの極小値を上限ガード値として目標トルクのガード処理を実施する構成としても良い。かかる構成においても、トルクの谷が形成されることが回避されるため、良好なドライビングフィーリングを確保することが可能である。また、上記第2の実施の形態においても同様に、出力トルクがその上限ガード値よりも大きくならないように出力トルク制限手段を操作すると良い。 In the first embodiment, the target torque is calculated using the torque map defined in advance. However, the present invention is not limited to this. A minimum value of the output torque generated by a decrease in power that can be assisted by the motor 34 as the engine speed increases during acceleration is stored, and the minimum value of the stored output torque is used as an upper limit guard value. It is good also as a structure which performs a guard process. Even in such a configuration, the formation of a torque valley is avoided, so that a good driving feeling can be ensured. Similarly, in the second embodiment, the output torque limiting means may be operated so that the output torque does not exceed the upper guard value.
上記第2の実施の形態では、低回転域における出力トルクの盛り上がりを低減するために、モータ34によるアシスト動力を低減させたが、これに限らない。以下の(1)〜(6)のように、各種出力トルク制御手段を調整しても良い。 In the second embodiment, the assist power by the motor 34 is reduced in order to reduce the increase in output torque in the low rotation range, but this is not limitative. Various output torque control means may be adjusted as in the following (1) to (6).
(1)スロットル開度の調整によりエンジン10の出力トルクを低減させる。すなわち、スロットル開度を調整することにより吸入空気量が調整されるため、スロットル開度を閉じることによってエンジン10の出力トルクを抑えることができる。
(1) The output torque of the
かかるスロットル開度を調整した場合の各種挙動を図18に示す。図18において、(a)のようにアクセル開度が変化して加速が開始されると、(b)のエンジン回転速度の上昇に伴って(c)のように出力トルクが増加する。ここで、スロットル開度は、(d)のように、加速開始直後に吸入空気量を増加させるために大きく開かれた後、一時的に閉じられている(点線Yで囲まれた部分)。これにより、低回転域における出力トルクの盛り上がりが生じることなく、トルクの谷が抑制されている。 FIG. 18 shows various behaviors when the throttle opening is adjusted. In FIG. 18, when the accelerator opening is changed and acceleration is started as shown in (a), the output torque is increased as shown in (c) as the engine rotation speed is increased (b). Here, as shown in (d), the throttle opening is largely closed immediately after the start of acceleration in order to increase the intake air amount, and then temporarily closed (the portion surrounded by the dotted line Y). As a result, the torque trough is suppressed without causing an increase in the output torque in the low rotation range.
(2)点火時期の調整によりエンジン10の出力トルクを低減させる。すなわち、点火時期を遅角側に補正することにより、エンジン10の出力トルクを抑えることができる。
(2) The output torque of the
かかる着火時期を調整した場合の各種挙動を図19に示す。図19において、(a)のようにアクセル開度が変化して加速が開始されると、(b)のエンジン回転速度の上昇に伴って(c)のように出力トルクが増加する。ここで、点火時期は、(d)のように、加速開始直後に出力トルクを増加させるために進角側に補正された後、一時的に遅角側に補正されている(点線Zで囲まれた部分)。これにより、トルクの盛り上がりが生じることなく、トルクの谷が抑制されている。 FIG. 19 shows various behaviors when the ignition timing is adjusted. In FIG. 19, when the accelerator opening is changed and acceleration is started as shown in (a), the output torque is increased as shown in (c) as the engine rotation speed is increased (b). Here, as shown in (d), the ignition timing is corrected to the advance side to increase the output torque immediately after the start of acceleration, and then temporarily corrected to the retard side (enclosed by the dotted line Z). Part). As a result, torque troughs are suppressed without causing torque to rise.
(3)内燃機関としてガソリンエンジンに代えてディーゼルエンジンに適用される場合に、燃料供給量の調整により内燃機関の出力トルクを低減させる。ディーゼルエンジンにおいては、燃料供給量が出力トルクに相当するため、かかる燃料供給量を減補正することにより、内燃機関の出力トルクを抑えることができる。したがって、上記(1),(2)のように、加速開始後に燃料供給量を調整することにより、低回転域における出力トルクの盛り上がりが生じることなく、トルクの谷が抑制される。 (3) When applied to a diesel engine instead of a gasoline engine as an internal combustion engine, the output torque of the internal combustion engine is reduced by adjusting the fuel supply amount. In a diesel engine, since the fuel supply amount corresponds to the output torque, the output torque of the internal combustion engine can be suppressed by correcting the decrease in the fuel supply amount. Therefore, as in the above (1) and (2), by adjusting the fuel supply amount after the start of acceleration, the torque valley is suppressed without causing the output torque to rise in the low rotation range.
(4)過給機の排気動力を調整する電子制御式のウエストゲートバルブ(WGV)を有する内燃機関においては、ウエストゲートバルブの開度の調整により内燃機関の出力トルクを低減させる。ウエストゲートバルブの開度を開くことにより過給機の実動力が低下するため、内燃機関の出力トルクを抑えることができる。したがって、上記(1),(2)のように、加速開始後にウエストゲートバルブの開度を調整することにより、低回転域における出力トルクの盛り上がりが生じることなく、トルクの谷が抑制される。 (4) In an internal combustion engine having an electronically controlled wastegate valve (WGV) that adjusts the exhaust power of the supercharger, the output torque of the internal combustion engine is reduced by adjusting the opening of the wastegate valve. Since the actual power of the supercharger is reduced by opening the opening of the wastegate valve, the output torque of the internal combustion engine can be suppressed. Therefore, as described in the above (1) and (2), by adjusting the opening degree of the waste gate valve after the start of acceleration, the torque trough is suppressed without causing the output torque to rise in the low rotation range.
(5)タービンホイールの羽根角を調整可能することにより過給状態を調整することが可能な可変式ノズルターボ(VNT)を備える内燃機関においては、同タービンホイールの羽各を調整することにより内燃機関の出力トルクを低減させる。すなわち、タービンホイールの羽根角を調整することにより過給状態が変化するため、内燃機関の出力トルクを抑えることができる。したがって、上記(1),(2)のように、加速開始後にタービンホイールの羽根角を調整することにより、低回転域における出力トルクの盛り上がりが生じることなく、トルクの谷が抑制される。 (5) In an internal combustion engine equipped with a variable nozzle turbo (VNT) capable of adjusting the supercharging state by adjusting the blade angle of the turbine wheel, the internal combustion engine is adjusted by adjusting each blade of the turbine wheel. Reduce the output torque of the engine. That is, since the supercharging state changes by adjusting the blade angle of the turbine wheel, the output torque of the internal combustion engine can be suppressed. Therefore, as in the above (1) and (2), by adjusting the blade angle of the turbine wheel after the start of acceleration, the torque trough is suppressed without causing the output torque to rise in the low rotation range.
(6)吸気バルブの開閉タイミングを可変とする可変バルブタイミング機構(VVT)を備える内燃機関においては、吸気バルブの閉タイミングを調整することにより内燃機関の出力トルクを低減させる。すなわち、吸気バルブの閉タイミングを下死点よりも遅角側に補正することにより充填空気の吹き戻しが生じて充填効率が低下するため、内燃機関の出力トルクを抑えることができる。したがって、上記(1),(2)のように、加速開始後に吸気バルブの閉タイミングの開度を調整することにより、低回転域における出力トルクの盛り上がりが生じることなく、トルクの谷が抑制される。 (6) In an internal combustion engine equipped with a variable valve timing mechanism (VVT) that varies the opening / closing timing of the intake valve, the output torque of the internal combustion engine is reduced by adjusting the closing timing of the intake valve. That is, by correcting the closing timing of the intake valve to the retarded side with respect to the bottom dead center, the charging air is blown back and the charging efficiency is lowered, so that the output torque of the internal combustion engine can be suppressed. Therefore, as described in the above (1) and (2), by adjusting the opening degree of the intake valve closing timing after the start of acceleration, the torque trough is suppressed without causing the output torque to rise in the low rotation range. The
以上詳述した(1)〜(6)の出力トルク制御手段の操作方法として、好ましくは次のようにすることが望ましい。すなわち、加速時におけるエンジン回転速度の上昇に伴いモータ34によるアシスト可能な動力が低下することにより生じる出力トルクの極小値を上限値とし、出力トルクがその上限値を超えないように出力トルク制御手段を操作すると良い。これにより、トルクの谷が生じることが回避される。または、加速時におけるエンジン回転速度の上昇に伴いモータ34によるアシスト可能な動力が低下することにより生じる出力トルクの極大値が所定量低下するように出力トルク制御手段を操作すると良い。かかる構成においても出力トルクの低下分が減少し、トルクの谷が抑制される。これらにより、運転者がトルク不足感を覚えることの無い、良好なドライビングフィーリングが得ることができる。 The operation method of the output torque control means (1) to (6) described in detail above is preferably as follows. That is, the output torque control means prevents the output torque from exceeding the upper limit value by setting the minimum value of the output torque caused by the decrease in power that can be assisted by the motor 34 as the engine speed increases during acceleration. It is good to operate. This avoids the generation of torque valleys. Alternatively, it is preferable to operate the output torque control means so that the maximum value of the output torque generated when the power that can be assisted by the motor 34 decreases as the engine speed increases during acceleration decreases. Even in such a configuration, a decrease in the output torque is reduced, and a torque trough is suppressed. As a result, it is possible to obtain a good driving feeling in which the driver does not feel a lack of torque.
上記各実施の形態では、動力アシスト装置として、ターボチャージャ30のシャフト33にモータ34を取り付け、ターボチャージャ30の動力を直接アシストする構成としたが、これに限らない。吸気管11においてターボチャージャ30の上流側若しくは下流側に動力源としてモータを有してなる補助コンプレッサを設け、かかる補助コンプレッサによりターボチャージャ30の動力を間接アシストする構成としても良い。ただし、上記第1の実施の形態において、かかる構成とする場合、図2に示したエンジン制御ブロックとして、アシスト制御部としてターボチャージャ30の目標タービン動力と実タービン動力との差に応じて補助コンプレッサの出力過給圧を調整する制御モデルを用い、同制御モデルを用いてアシスト動力を算出するように変更する必要がある。 In each of the above embodiments, the power assist device is configured to attach the motor 34 to the shaft 33 of the turbocharger 30 and directly assist the power of the turbocharger 30, but is not limited thereto. In the intake pipe 11, an auxiliary compressor having a motor as a power source may be provided upstream or downstream of the turbocharger 30, and the power of the turbocharger 30 may be indirectly assisted by the auxiliary compressor. However, in the first embodiment, in the case of such a configuration, as the engine control block shown in FIG. 2, as an assist control unit, an auxiliary compressor according to the difference between the target turbine power of the turbocharger 30 and the actual turbine power It is necessary to use a control model that adjusts the output supercharging pressure and to change the assist power to be calculated using the control model.
10…エンジン、30…ターボチャージャ、34…動力アシスト装置としてのモータ、50…エンジンECU。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
予め定めた所定の低回転域で前記動力アシスト装置による動力アシスト制御を実施する制御装置において、
加速時における前記動力アシスト制御に際し、前記内燃機関の出力トルクを制限するトルク制限手段を備え、
アシスト可能領域からアシスト不可領域へ移行する間にできる前記出力トルクの極小値を予め求めておき、
前記トルク制限手段は、前記極小値に基づいて前記出力トルクを制限することを特徴とする過給機付き内燃機関の制御装置。 Applied to an internal combustion engine having a supercharger that supercharges intake air by exhaust power and a power assist device that is operated by power other than exhaust power and assists the power of the supercharger directly or indirectly,
In the control device that performs power assist control by the power assist device in a predetermined low rotation range,
A torque limiting means for limiting the output torque of the internal combustion engine for the power assist control during acceleration ;
The minimum value of the output torque that can be generated during the transition from the assistable region to the non-assistable region is obtained in advance,
The control device for an internal combustion engine with a supercharger , wherein the torque limiting means limits the output torque based on the minimum value .
予め定めた所定の低回転域で前記動力アシスト装置による動力アシスト制御を実施する制御装置において、
加速時における前記動力アシスト制御に際し、前記内燃機関の出力トルクを制限するトルク制限手段を備え、
前記トルク制限手段は、前記動力アシスト制御に伴って生じる出力トルクの極大値が所定量低下するように前記出力トルクを制限することを特徴とする過給機付き内燃機関の制御装置。 Applied to an internal combustion engine having a supercharger that supercharges intake air by exhaust power and a power assist device that is operated by power other than exhaust power and assists the power of the supercharger directly or indirectly,
In the control device that performs power assist control by the power assist device in a predetermined low rotation range,
A torque limiting means for limiting the output torque of the internal combustion engine for the power assist control during acceleration;
The control device for an internal combustion engine with a supercharger , wherein the torque limiting means limits the output torque so that a maximum value of the output torque generated by the power assist control is reduced by a predetermined amount .
予め定めた所定の低回転域で前記動力アシスト装置による動力アシスト制御を実施する制御装置において、
加速時における前記動力アシスト制御に際し、前記内燃機関の出力トルクを制限するトルク制限手段を備え、
前記トルク制限手段は、前記動力アシスト装置による動力アシストが不可となる機関回転速度での前記出力トルクを基準にして、前記出力トルクの制限を行うことを特徴とする過給機付き内燃機関の制御装置。 Applied to an internal combustion engine having a supercharger that supercharges intake air by exhaust power and a power assist device that is operated by power other than exhaust power and assists the power of the supercharger directly or indirectly,
In the control device that performs power assist control by the power assist device in a predetermined low rotation range,
A torque limiting means for limiting the output torque of the internal combustion engine for the power assist control during acceleration;
The control of the internal combustion engine with a supercharger , wherein the torque limiting means limits the output torque on the basis of the output torque at an engine rotation speed at which power assist by the power assist device is impossible. apparatus.
前記トルク制限手段は、前記目標トルクを制限して算出することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の過給機付き内燃機関の制御装置。 In the torque control for adjusting the output torque in accordance with the target torque corresponding to the driver's request, the target power of the supercharger is calculated according to the target torque and the actual power of the supercharger is calculated. In the control device that performs the power assist control based on power and the actual power,
5. The control device for an internal combustion engine with a supercharger according to claim 1, wherein the torque limiting means calculates the target torque while limiting the target torque .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006143545A JP4434176B2 (en) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | Control device for an internal combustion engine with a supercharger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006143545A JP4434176B2 (en) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | Control device for an internal combustion engine with a supercharger |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007315217A JP2007315217A (en) | 2007-12-06 |
JP4434176B2 true JP4434176B2 (en) | 2010-03-17 |
Family
ID=38849320
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006143545A Active JP4434176B2 (en) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | Control device for an internal combustion engine with a supercharger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4434176B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104564318A (en) * | 2013-10-25 | 2015-04-29 | 三菱电机株式会社 | Control device and control method for internal combustion engine |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5598416B2 (en) * | 2011-05-12 | 2014-10-01 | トヨタ自動車株式会社 | Internal combustion engine control system |
WO2013027267A1 (en) | 2011-08-23 | 2013-02-28 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for internal combustion engine with turbo supercharger |
JP5821607B2 (en) * | 2011-12-19 | 2015-11-24 | いすゞ自動車株式会社 | Control method and control apparatus for internal combustion engine |
JPWO2014010067A1 (en) * | 2012-07-12 | 2016-06-20 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for internal combustion engine with turbocharger |
WO2017199363A1 (en) * | 2016-05-18 | 2017-11-23 | 三菱重工業株式会社 | Multi-stage turbo supercharging system |
-
2006
- 2006-05-24 JP JP2006143545A patent/JP4434176B2/en active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104564318A (en) * | 2013-10-25 | 2015-04-29 | 三菱电机株式会社 | Control device and control method for internal combustion engine |
CN104564318B (en) * | 2013-10-25 | 2017-04-12 | 三菱电机株式会社 | Control device and control method for internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007315217A (en) | 2007-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4378700B2 (en) | Control device for an internal combustion engine with a supercharger | |
KR100749620B1 (en) | Controller for internal combustion engine with supercharger | |
JP2006242065A (en) | Control device for internal combustion engine with supercharger | |
US10815918B2 (en) | Controller and control method for supercharger-equipped internal combustion engine | |
JP3925397B2 (en) | Turbocharger control device with electric motor | |
JP6264326B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP6248993B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP4378701B2 (en) | Control device for an internal combustion engine with a supercharger | |
JP4434174B2 (en) | Control device for an internal combustion engine with a supercharger | |
CN105422267A (en) | Control apparatus for internal combustion engine | |
JP4434176B2 (en) | Control device for an internal combustion engine with a supercharger | |
CN102220911B (en) | For reducing the method and system of the turbo lag in electromotor | |
JP4941534B2 (en) | Wastegate valve control device for internal combustion engine | |
JP4419894B2 (en) | Wastegate valve control device for internal combustion engine | |
JP2006242063A (en) | Control device for internal combustion engine with supercharger | |
WO2005085612A1 (en) | Control device for internal combustion engine with electrically driven supercharger | |
JP4356072B2 (en) | Control device for internal combustion engine equipped with turbocharger | |
JP4561686B2 (en) | Control device for an internal combustion engine with a supercharger | |
JP5991405B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP4627432B2 (en) | Control device for an internal combustion engine with a supercharger | |
JP2006022764A (en) | Control device of internal combustion engine with supercharger | |
JP2009299506A (en) | Intake air control device for internal combustion engine | |
JP7163838B2 (en) | Hybrid vehicle and hybrid vehicle control method | |
JP2003322038A (en) | Internal-combustion engine control device | |
JP7360804B2 (en) | Vehicle control method and vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080603 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090915 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090917 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091111 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091208 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091221 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4434176 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130108 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140108 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |