JP4735505B2 - Surge prevention control device and surge prevention control method for turbocharged engine - Google Patents

Surge prevention control device and surge prevention control method for turbocharged engine Download PDF

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この発明は、ターボ過給機付きエンジンにおいて、吸入空気がターボ過給機のコンプレッサの下流側から上流側へ間欠的に逆流するサージの発生を防止する装置及び方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and a method for preventing the occurrence of a surge in which intake air intermittently backflows from a downstream side to an upstream side of a turbocharger compressor in an engine with a turbocharger.

排気通路に設置され排気によって駆動されるタービンと、吸気通路に設置されタービンによって駆動されるコンプレッサとを含むターボ過給機を備えるエンジンが知られている。コンプレッサの流量は、タービンの回転速度又は過給圧力に依存する。コンプレッサ流量が小さくなりすぎて許容最小流量を下回ってしまうと、吸入空気がコンプレッサの下流側から上流側へ間欠的に逆流する現象(サージ)が発生する。このサージは、燃料噴射量が減少したときのように、特定の運転状態で排気圧力が低下するときに発生しやすい。   An engine having a turbocharger including a turbine installed in an exhaust passage and driven by exhaust gas and a compressor installed in an intake passage and driven by the turbine is known. The flow rate of the compressor depends on the rotational speed of the turbine or the supercharging pressure. If the compressor flow rate becomes too small and falls below the allowable minimum flow rate, a phenomenon (surge) occurs in which intake air intermittently backflows from the downstream side to the upstream side of the compressor. This surge is likely to occur when the exhaust pressure decreases in a specific operating state, such as when the fuel injection amount decreases.

そこで例えば特許文献1では、燃料噴射量の単位時間当たり減少量が所定量以上である特定運転状態にあるときに、タービンの回転速度を通常時よりも低下させて過給圧力を低下させるとともに、EGR装置によるEGR量を通常時よりも減少させている。このようにすることで、コンプレッサ流量の許容最小値を減少させてサージを回避する。またEGR弁を閉弁することで、EGR通路を介する吸入空気の逆流を防止している。
特開2005−240756号公報
Therefore, for example, in Patent Document 1, when the reduction amount per unit time of the fuel injection amount is in a specific operation state that is a predetermined amount or more, the rotation speed of the turbine is reduced from the normal time to reduce the supercharging pressure, The amount of EGR by the EGR device is reduced as compared with the normal time. By doing so, the allowable minimum value of the compressor flow rate is reduced to avoid a surge. Moreover, the backflow of the intake air through the EGR passage is prevented by closing the EGR valve.
JP-A-2005-240756

ところで、近時のエンジンには、排ガス中に含まれるパティキュレート(Particulate Matter;以下「PM」という)を捕捉するディーゼルパーティキュレートフィルタ(Diesel Particulate Filter;以下「DPF」という)や、排気空燃比がリーンのときに流入する窒素酸化物NOxをトラップし、排気空燃比がリッチになったらトラップしていた窒素酸化物NOxを離脱浄化するNOxトラップ触媒などが装着されている。DPFがPMを捕捉し続けると、やがて目詰まりを生じてしまう。またNOxトラップ触媒は経時的に硫黄被毒する。そこでこのような場合には、排ガス温度を上昇させて、堆積したPMを強制的に燃焼除去してDPFを再生したり、硫黄被毒を解除する必要がある。そのために燃料噴射量を増量する。そしてDPFが再生したり、硫黄被毒が解除されたら、増量していた燃料を再び元の噴射量に戻す。   By the way, recent engines have a diesel particulate filter (Diesel Particulate Filter; hereinafter referred to as “DPF”) that captures particulates (hereinafter referred to as “PM”) contained in exhaust gas, and an exhaust air-fuel ratio. A NOx trap catalyst for trapping nitrogen oxide NOx flowing in during lean and removing and purifying nitrogen oxide NOx trapped when the exhaust air-fuel ratio becomes rich is mounted. If the DPF continues to capture PM, it will eventually become clogged. Also, the NOx trap catalyst becomes sulfur poisoned over time. Therefore, in such a case, it is necessary to raise the exhaust gas temperature to forcibly burn and remove the accumulated PM to regenerate the DPF, or to cancel sulfur poisoning. Therefore, the fuel injection amount is increased. When the DPF is regenerated or sulfur poisoning is released, the increased fuel is returned to the original injection amount again.

ところが上述の特許文献1の発明では、燃料噴射量の単位時間当たり減少量が所定量以上である特定運転状態であると判定してサージ防止制御を開始するので、DPFの再生制御や、NOxトラップ触媒の硫黄被毒解除制御が終了して燃料噴射量を元の噴射量に戻すたびに、無用のサージ防止制御を開始してしまい、運転性が悪化する。   However, in the invention of the above-described Patent Document 1, since it is determined that the reduction amount per unit time of the fuel injection amount is a specific operation state that is a predetermined amount or more and surge prevention control is started, DPF regeneration control or NOx trapping is started. Every time the catalyst sulfur poisoning release control is finished and the fuel injection amount is returned to the original injection amount, useless surge prevention control is started, and the drivability deteriorates.

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、無用のサージ防止制御を回避して運転性を悪化させないターボ過給機付きエンジンのサージ防止制御装置及びサージ防止制御方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made paying attention to such a conventional problem, and avoids unnecessary surge prevention control and prevents operability from deteriorating. Surge prevention control device and surge prevention control for an engine with a turbocharger It aims to provide a method.

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。   The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected, it is not limited to this.

本発明は、吸入空気がターボ過給機(40)のコンプレッサ(41)の下流側から上流側へ間欠的に逆流するサージの発生を防止するターボ過給機付きエンジンのサージ防止制御装置であって、エンジンの減速又は燃料噴射量の減量があったときにサージ防止制御の許可又は禁止を判定するサージ防止制御許可判定手段(ステップS8)と、サージ防止制御の禁止を判定したときはサージ防止制御を開始せず、サージ防止制御の許可を判定したときにサージ防止制御を開始するサージ防止制御開始手段(ステップS13)とを有し、前記サージ防止制御許可判定手段は、吸入空気量の変化が予め定められた基準値より小さいときにはサージ防止制御を禁止する(ステップS82及びステップS86)ことを特徴とする。 The present invention is a surge prevention control device for an engine with a turbocharger that prevents the occurrence of a surge in which intake air flows back and forth intermittently from the downstream side to the upstream side of the compressor (41) of the turbocharger (40). Surge prevention control permission judging means (step S8) for judging whether or not the surge prevention control is permitted or prohibited when the engine is decelerated or the fuel injection amount is reduced. without starting the control, have a surge prevention control starting means for starting the anti-surge control (step S13) when it is determined the authorization of the surge prevention control, the anti-surge control permission judging means, the change in the intake air amount Is less than a predetermined reference value, the surge prevention control is prohibited (steps S82 and S86) .

本発明によれば、エンジンの減速又は燃料噴射量の減量があったときであってもサージ防止制御の許可又は禁止を判定して、禁止を判定したときはサージ防止制御を開始せず、サージ防止制御の許可を判定したときにサージ防止制御を開始するようにしたので、無用のサージ防止制御を回避でき、運転性の悪化を防止できる。   According to the present invention, even when the engine is decelerated or the fuel injection amount is reduced, whether or not surge prevention control is permitted or prohibited is determined. Since the surge prevention control is started when it is determined that the prevention control is permitted, unnecessary surge prevention control can be avoided, and deterioration in drivability can be prevented.

以下では図面等を参照して本発明を実施するための最良の形態についてさらに詳しく説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

図1は、本発明によるターボ過給機付きエンジンのサージ防止制御装置の一実施形態を示すシステム図である。   FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of a surge prevention control device for a turbocharged engine according to the present invention.

ディーゼルエンジン10は、排気通路23に設置され排気によって駆動されるタービン42と、吸気通路21に設置されタービン42によって駆動されるコンプレッサ41とを含むターボ過給機40を備える。コンプレッサ41の流量は、タービン42の回転速度又は過給圧力に依存する。そこで可変ノズル機構43の開度を制御してタービン42の回転速度又は過給圧力を調整してコンプレッサ41の流量を制御する。   The diesel engine 10 includes a turbocharger 40 including a turbine 42 installed in the exhaust passage 23 and driven by exhaust gas, and a compressor 41 installed in the intake passage 21 and driven by the turbine 42. The flow rate of the compressor 41 depends on the rotational speed of the turbine 42 or the supercharging pressure. Therefore, the flow rate of the compressor 41 is controlled by adjusting the rotational speed or supercharging pressure of the turbine 42 by controlling the opening of the variable nozzle mechanism 43.

ディーゼルエンジン10には、高圧ポンプ14で高圧化されコモンレール13に一旦蓄圧された燃料がインジェクタ12から噴射タイミングに応じて噴射される。   The diesel engine 10 is injected with fuel, which has been increased in pressure by the high-pressure pump 14 and once accumulated in the common rail 13, from the injector 12 in accordance with the injection timing.

ディーゼルエンジン10から排出され排気通路23を通流する排ガスの一部が排ガス再循環装置(Exhaust Gas Recirculation;以下「EGR装置」という)30を介して吸気通路21に還流する。EGR装置30は、EGR通路31にEGRクーラ32とEGRバルブ33とを有する。EGRクーラ32は排気通路23から還流する排ガスを冷却する。EGRバルブ33は開閉してEGR量を調整する。EGRバルブ33は、コントローラ100によってデューティ制御される。   Part of the exhaust gas discharged from the diesel engine 10 and flowing through the exhaust passage 23 returns to the intake passage 21 via an exhaust gas recirculation device (hereinafter referred to as “EGR device”) 30. The EGR device 30 includes an EGR cooler 32 and an EGR valve 33 in the EGR passage 31. The EGR cooler 32 cools the exhaust gas recirculated from the exhaust passage 23. The EGR valve 33 is opened and closed to adjust the EGR amount. The EGR valve 33 is duty-controlled by the controller 100.

ディーゼル酸化触媒(Diesel Oxidative Catalyst;以下「DOC」という)70は、ディーゼルエンジン10の排気通路23に設けられ、パラジウム、白金などの触媒による酸化作用でパティキュレートを減少させる。DOC70に燃料の未燃成分(炭化水素HC)が流入すると、触媒反応によって高温になった排ガスがDOC70から流出する。   A diesel oxidation catalyst (Diesel Oxidative Catalyst; hereinafter referred to as “DOC”) 70 is provided in the exhaust passage 23 of the diesel engine 10 and reduces particulates due to oxidation by a catalyst such as palladium or platinum. When the unburned component (hydrocarbon HC) of the fuel flows into the DOC 70, the exhaust gas that has become a high temperature due to the catalytic reaction flows out of the DOC 70.

DPFアッセンブリ50は、DOC70のさらに下流に設けられる。DPFアッセンブリ50は、DPFハウジング51にDPF52を内蔵する。DPF52は、例えばコージェライト等のセラミックから成る多孔質のハニカム構造である。DPF52には、多孔質薄壁によって格子状に流路が区画される。各流路の入口は、交互に目封じされる。入口が目封じされない流路は、出口が目封じされる。DPF52に流入した排ガスは、各流路を区画する多孔質薄壁を透過して下流へ排出される。排ガスに含まれるPMは多孔質薄壁の内側表面で捕捉されて堆積する。捕捉されたPMの一部はDPFで燃焼するものの、DPFの温度(ベッド温度)が高温でなければ燃焼量は少なく、PMの燃焼量よりも堆積量のほうが多いこととなる。この状態が継続しDPFがPMを捕捉し続けると、やがて目詰まりを生じてしまう。そこでPMがある程度堆積したら排ガス温度を上昇させて、堆積したPMを強制的に燃焼除去する。   The DPF assembly 50 is provided further downstream of the DOC 70. The DPF assembly 50 incorporates a DPF 52 in a DPF housing 51. The DPF 52 has a porous honeycomb structure made of ceramic such as cordierite. In the DPF 52, flow paths are partitioned in a lattice shape by porous thin walls. The inlets of the respective channels are alternately sealed. In the flow path where the inlet is not sealed, the outlet is sealed. The exhaust gas that has flowed into the DPF 52 passes through the porous thin wall that partitions each flow path and is discharged downstream. PM contained in the exhaust gas is trapped and deposited on the inner surface of the porous thin wall. Although a part of the trapped PM burns in the DPF, if the DPF temperature (bed temperature) is not high, the combustion amount is small and the deposition amount is larger than the PM combustion amount. If this state continues and the DPF continues to capture PM, it will eventually become clogged. Therefore, when the PM is accumulated to some extent, the exhaust gas temperature is raised and the accumulated PM is forcibly removed by combustion.

差圧センサ61は、DPFハウジング51の上流室51a(DPF52の入口)及び下流室51b(DPF52の出口)の差圧(圧力損失)を検出し、差圧信号をコントローラ100に出力する。DPF入口温度センサ62は、DPF52の入口温度Tinを検出し、入口温度信号をコントローラ100に出力する。DPF出口温度センサ63は、DPF52の出口温度Toutを検出し、出口温度信号をコントローラ100に出力する。クランク角センサ64は、ディーゼルエンジン10のクランクシャフト11の回転速度を検出する。   The differential pressure sensor 61 detects a differential pressure (pressure loss) between the upstream chamber 51 a (inlet of the DPF 52) and the downstream chamber 51 b (exit of the DPF 52) of the DPF housing 51, and outputs a differential pressure signal to the controller 100. The DPF inlet temperature sensor 62 detects the inlet temperature Tin of the DPF 52 and outputs an inlet temperature signal to the controller 100. The DPF outlet temperature sensor 63 detects the outlet temperature Tout of the DPF 52 and outputs an outlet temperature signal to the controller 100. The crank angle sensor 64 detects the rotational speed of the crankshaft 11 of the diesel engine 10.

アクセルポジションセンサ65はドライバのアクセルペダル踏込量を検出する。エアフローセンサ66は、吸入空気量を検出する。圧力センサ67は、ターボ(コンプレッサ41)の上流側の圧力P1を検出する。圧力センサ68は、ターボ(コンプレッサ41)の下流側の圧力P2を検出する。   The accelerator position sensor 65 detects the accelerator pedal depression amount of the driver. The air flow sensor 66 detects the intake air amount. The pressure sensor 67 detects the pressure P1 on the upstream side of the turbo (compressor 41). The pressure sensor 68 detects the pressure P2 on the downstream side of the turbo (compressor 41).

コントローラ100は中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)及び入出力インタフェース(I/Oインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。   The controller 100 includes a microcomputer having a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and an input / output interface (I / O interface).

コントローラ100は、差圧センサ61の差圧信号を入力し、この差圧の大小に基づいてDPF52のPM堆積量Mpmを推定する。コントローラ100は、PM堆積量Mpmに基づいてDPF再生時期を判定する。コントローラ100は、DPF入口温度センサ62の入口温度信号及びDPF出口温度センサ63の出口温度信号を入力し、これらに基づきDPF52のベッド温度を算出する。またコントローラ100は、入力信号に基づいてインジェクタ12及び高圧ポンプ14を制御して燃料噴射量、噴射時期を調整する。コントローラ100は、入力信号に基づいてスロットルバルブ22の開度を調整する。コントローラ100は、EGRバルブ33をデューティ制御する。コントローラ100は、これらをコントロールすることで空気過剰率(空燃比)を調整(λコントロール)して排ガス中に含まれる未燃成分(炭化水素HC)を調整し、DOC70から流出する排ガス温度を上昇させてDPF再生を実行する。   The controller 100 inputs a differential pressure signal from the differential pressure sensor 61 and estimates the PM accumulation amount Mpm of the DPF 52 based on the magnitude of the differential pressure. The controller 100 determines the DPF regeneration timing based on the PM accumulation amount Mpm. The controller 100 inputs the inlet temperature signal of the DPF inlet temperature sensor 62 and the outlet temperature signal of the DPF outlet temperature sensor 63, and calculates the bed temperature of the DPF 52 based on these. Further, the controller 100 controls the injector 12 and the high-pressure pump 14 based on the input signal to adjust the fuel injection amount and the injection timing. The controller 100 adjusts the opening degree of the throttle valve 22 based on the input signal. The controller 100 performs duty control on the EGR valve 33. The controller 100 controls these to adjust the excess air ratio (air-fuel ratio) (λ control) to adjust the unburned components (hydrocarbon HC) contained in the exhaust gas, and increase the exhaust gas temperature flowing out from the DOC 70 And DPF regeneration is executed.

またコントローラ100は、エンジンの減速又は燃料噴射量の減量があったときにサージ防止制御を開始する。ただしエンジンの減速又は燃料噴射量の減量があれば常にサージ防止制御を開始しては無用なサージ防止制御までも行ってしまう。そこでエンジンの減速又は燃料噴射量の減量があったときはサージ防止制御を許可できるか否かを判定し、許可できるときにのみ、サージ防止制御を開始する。   Further, the controller 100 starts surge prevention control when the engine is decelerated or the fuel injection amount is reduced. However, if the engine is decelerated or the fuel injection amount is reduced, surge prevention control is always started and even unnecessary surge prevention control is performed. Therefore, it is determined whether or not the surge prevention control can be permitted when the engine is decelerated or the fuel injection amount is reduced, and the surge prevention control is started only when it can be permitted.

ここで本発明の理解を容易にするために本件発明者らの知見について説明する。上述のようにエンジンから排出されたPMをDPFが捕捉し続けると、やがて目詰まりを生じてしまう。そこでPMがある程度堆積したら燃料を増量して排ガス温度を上昇させて、堆積したPMを強制的に燃焼除去する。   Here, in order to facilitate understanding of the present invention, the knowledge of the present inventors will be described. If the DPF continues to capture PM discharged from the engine as described above, it will eventually become clogged. If PM accumulates to some extent, the amount of fuel is increased to raise the exhaust gas temperature, and the accumulated PM is forcibly removed by combustion.

ところで、従来は、燃料噴射量の単位時間当たり減少量が所定量以上であるときに、特定運転状態であると判定してサージ防止制御を開始するので、DPFの再生制御や、NOxトラップ触媒の硫黄被毒解除制御が終了して燃料噴射量を元の噴射量に戻すたびに、無用のサージ防止制御を開始していた。本来、DPFの再生制御や、NOxトラップ触媒の硫黄被毒解除制御が終了して燃料噴射量を元の噴射量に戻したときには、サージ防止制御を実行する必要がない。しかし従来は、このようなときに無用のサージ防止制御を開始するので、運転性が悪化していた。   By the way, conventionally, when the reduction amount per unit time of the fuel injection amount is equal to or greater than a predetermined amount, it is determined that the specific operation state is set, and the surge prevention control is started. Therefore, the regeneration control of the DPF and the NOx trap catalyst Every time the sulfur poisoning release control is completed and the fuel injection amount is returned to the original injection amount, unnecessary surge prevention control is started. Originally, when the regeneration control of the DPF and the sulfur poisoning release control of the NOx trap catalyst are completed and the fuel injection amount is returned to the original injection amount, it is not necessary to execute the surge prevention control. However, conventionally, unnecessary surge prevention control is started in such a case, so that drivability is deteriorated.

そこで本件発明者らは、無用のサージ防止制御をしないように、サージの発生しうる条件をさらに絞ることについて日夜研究を行った。   Therefore, the present inventors conducted day and night studies on further narrowing down the conditions under which surges can occur so as not to perform unnecessary surge prevention control.

例えばDPFの再生制御などの開始から終了までサージ防止制御を禁止するようなことが考えられる。しかしこのようにしては、DPFの再生中にサージ防止制御を実行しなければならないときまで、サージ防止制御が禁止されてしまう。   For example, the surge prevention control may be prohibited from the start to the end of the DPF regeneration control. However, in this way, the surge prevention control is prohibited until the surge prevention control must be executed during the regeneration of the DPF.

そこで本件発明者らは、吸入空気量と、ターボ(コンプレッサ)の前後圧とに着目した。そして横軸吸入空気量Qa、縦軸圧力比(P2/P1)としたグラフにプロットすると、サージは吸入空気量Qa及び前後圧力比(P2/P1)に依存しサージ発生の境界線(サージライン)が存在することが知見された。そこでサージ発生境界線のサージ発生しない側であってサージ発生境界線付近の領域(すなわち、サージ発生の可能性のある領域)でのみ、サージ防止制御を許可し、それ以外の領域では、そもそもサージが発生する可能性がないのであるからサージ防止制御を禁止しておくようにすることで、無用のサージ防止制御を回避できることを見いだしたのである。   Therefore, the inventors of the present invention focused on the intake air amount and the front-rear pressure of the turbo (compressor). When plotted on a graph with the horizontal axis intake air amount Qa and the vertical axis pressure ratio (P2 / P1), the surge depends on the intake air amount Qa and the front-rear pressure ratio (P2 / P1), and the boundary of surge generation (surge line) ) Was found to exist. Therefore, the surge prevention control is permitted only in the area where the surge is not generated and in the vicinity of the boundary where the surge occurs (i.e., the area where the surge is likely to occur). Therefore, it was found that unnecessary surge prevention control can be avoided by prohibiting surge prevention control.

以上を踏まえ、コントローラ100の動作を中心として、本発明によるターボ過給機付きエンジンのサージ防止制御装置の具体的な動作を説明する。図2は、ターボ過給機付きエンジンのサージ防止制御装置の動作を説明するメインフローチャートである。なおコントローラ100はこの処理をDPFの再生タイミングで微少時間(例えば10ミリ秒)サイクルで繰り返し実行する。   Based on the above, the specific operation of the surge prevention control device for the turbocharged engine according to the present invention will be described focusing on the operation of the controller 100. FIG. 2 is a main flowchart for explaining the operation of the surge prevention control device for the turbocharged engine. The controller 100 repeatedly executes this process at a DPF regeneration timing in a minute time (for example, 10 milliseconds) cycle.

ステップS1において、コントローラ100は、アクセルペダル踏込量APOを検出する。具体的には、例えばアクセルポジションセンサ65で検出したアクセルペダル踏込量に基づいて検出する。   In step S1, the controller 100 detects the accelerator pedal depression amount APO. Specifically, for example, the detection is made based on the accelerator pedal depression amount detected by the accelerator position sensor 65.

ステップS2において、コントローラ100は、アクセルペダル踏込量APOに基づいて減速されたか否かを判定する。減速されたときはステップS7へ処理を移行し、そうでなければステップS3へ処理を移行する。   In step S2, the controller 100 determines whether or not the vehicle has been decelerated based on the accelerator pedal depression amount APO. If it is decelerated, the process proceeds to step S7, and if not, the process proceeds to step S3.

ステップS3において、コントローラ100は、燃料噴射量Qfを検出する。   In step S3, the controller 100 detects the fuel injection amount Qf.

ステップS4において、コントローラ100は、燃料噴射量Qfが減量されたか否かを判定する。減量されたときはステップS7へ処理を移行し、そうでなければステップS5へ処理を移行する。   In step S4, the controller 100 determines whether or not the fuel injection amount Qf has been reduced. If the amount has been reduced, the process proceeds to step S7, and if not, the process proceeds to step S5.

ステップS5において、コントローラ100は、タイマをリセットする。なおこのタイマは、減速及び燃料減量噴射が継続しているときにステップS11でインクリメントされるタイマである。   In step S5, the controller 100 resets the timer. This timer is a timer that is incremented in step S11 when deceleration and fuel reduction injection continue.

ステップS6において、コントローラ100は、許可フラグFperをリセットする。なおこの許可フラグFperは、サージ防止制御が許可されているときにステップS10でセットされるフラグである。   In step S6, the controller 100 resets the permission flag Fper. The permission flag Fper is a flag that is set in step S10 when the surge prevention control is permitted.

ステップS7において、コントローラ100は、許可フラグFperがセットされているか否を判定する。セットされていればステップS11へ処理を移行し、そうでなければステップS8へ処理を移行する。   In step S7, the controller 100 determines whether or not the permission flag Fper is set. If it is set, the process proceeds to step S11, and if not, the process proceeds to step S8.

ステップS8において、コントローラ100は、サージ防止制御が許可を判定する。具体的な判定方法は後述する。   In step S8, the controller 100 determines that the surge prevention control is permitted. A specific determination method will be described later.

ステップS9において、コントローラ100は、サージ防止制御が許可されているときは、ステップS10へ処理を移行し、そうでなければこの処理を一旦抜ける。   In step S9, if the surge prevention control is permitted, the controller 100 proceeds to step S10, and if not, temporarily exits this process.

ステップS10において、コントローラ100は、許可フラグFperをセットする。   In step S10, the controller 100 sets a permission flag Fper.

ステップS11において、コントローラ100は、タイマをインクリメントする。なおこのタイマは、上述のように減速及び燃料減量噴射の継続時間をカウントするタイマである。   In step S11, the controller 100 increments the timer. This timer is a timer that counts the duration of deceleration and fuel reduction injection as described above.

ステップS12において、コントローラ100は、タイマが所定時間よりも大きくなったか否かを判定する。大きくなるまではこの処理を一旦抜け、大きくなったらステップS13へ処理を移行する。   In step S12, the controller 100 determines whether or not the timer has become longer than a predetermined time. This process is temporarily exited until it becomes larger, and when it becomes larger, the process proceeds to step S13.

ステップS13において、コントローラ100は、サージ防止制御を開始する。   In step S13, the controller 100 starts surge prevention control.

図3はサージ防止制御を許可するか否かを判定するルーチンのフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart of a routine for determining whether or not to allow surge prevention control.

ステップS81において、コントローラ100は、吸入空気量Qaを検出する。   In step S81, the controller 100 detects the intake air amount Qa.

ステップS82において、コントローラ100は、吸入空気量Qaの変化が小さいか否かを判定する。小さければステップS86へ処理を移行し、そうでなければステップS83へ処理を移行する。なお小さいか否かの基準値はあらかじめ実験を通じて適合されてROMに格納されている。   In step S82, the controller 100 determines whether or not the change in the intake air amount Qa is small. If it is smaller, the process proceeds to step S86; otherwise, the process proceeds to step S83. The reference value for determining whether or not the value is small is adapted in advance through experiments and stored in the ROM.

ステップS83において、コントローラ100は、ターボ(コンプレッサ)の下流側の圧力P2と上流側の圧力P1とを検出し、圧力比(P2/P1)を算出する。なお下流圧P2は圧力センサ68によって検出され、上流圧P1は圧力センサ67によって検出される。   In step S83, the controller 100 detects the pressure P2 on the downstream side of the turbo (compressor) and the pressure P1 on the upstream side, and calculates the pressure ratio (P2 / P1). The downstream pressure P2 is detected by the pressure sensor 68, and the upstream pressure P1 is detected by the pressure sensor 67.

ステップS84において、コントローラ100は、図4に示す特性マップに基づいてサージ防止制御の実施領域内であるか否かを判定する。実施領域内であればステップS85へ処理を移行し、実施領域外であればステップS86へ処理を移行する。なお特性マップはあらかじめ実験を通じて適合されてROMに格納されている。   In step S84, the controller 100 determines whether or not it is within the surge prevention control region based on the characteristic map shown in FIG. If it is within the implementation area, the process proceeds to step S85, and if it is outside the implementation area, the process proceeds to step S86. The characteristic map is preliminarily adapted through experiments and stored in the ROM.

ステップS85において、コントローラ100は、サージ防止制御を許可する。   In step S85, the controller 100 permits surge prevention control.

ステップS86において、コントローラ100は、サージ防止制御を禁止する。   In step S86, the controller 100 prohibits surge prevention control.

本実施形態によれば、燃料噴射量の単位時間当たり減少量が所定量以上である場合であっても、吸入空気量の変化が小さいときは、サージ防止制御を禁止するようにした。このように吸入空気量の変化が小さいときは、DPFの再生制御や、NOxトラップ触媒の硫黄被毒解除制御が終了して燃料噴射量を元の噴射量に戻したために燃料噴射量が減少した可能性が高いので、無用なサージ防止制御を行わないですむ。   According to this embodiment, even if the amount of decrease in the fuel injection amount per unit time is equal to or greater than a predetermined amount, the surge prevention control is prohibited when the change in the intake air amount is small. Thus, when the change in the intake air amount is small, the fuel injection amount decreased because the DPF regeneration control and the sulfur poisoning release control of the NOx trap catalyst were completed and the fuel injection amount was returned to the original injection amount. There is a high possibility that unnecessary surge prevention control is not required.

またサージ発生境界線の付近の領域(すなわち、サージ発生の可能性のある領域)でのみ、サージ防止制御を許可し、それ以外の領域では、そもそもサージが発生する可能性がないのであるからサージ防止制御を禁止しておくようにしたので、無用なサージ防止制御を行わないのである。   In addition, surge prevention control is permitted only in the area near the surge generation boundary line (i.e., the area where surge is likely to occur), and in other areas there is no possibility of surge occurrence in the first place. Since the prevention control is prohibited, unnecessary surge prevention control is not performed.

以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれる。   Without being limited to the embodiment described above, various modifications and changes can be made within the scope of the technical idea, and these are also included in the technical scope of the present invention.

例えば、上記実施形態では、ディーゼルエンジンを例示して説明したがガソリンエンジンであってもよい。また上記した基準値や特性マップは一例にすぎず、実験を通じて適宜設定可能である。   For example, in the said embodiment, although the diesel engine was illustrated and demonstrated, a gasoline engine may be sufficient. The reference values and characteristic maps described above are merely examples, and can be set as appropriate through experiments.

本発明によるターボ過給機付きエンジンのサージ防止制御装置の一実施形態を示すシステム図である。1 is a system diagram showing an embodiment of a surge prevention control device for an engine with a turbocharger according to the present invention. ターボ過給機付きエンジンのサージ防止制御装置の動作を説明するメインフローチャートである。It is a main flowchart explaining operation | movement of the surge prevention control apparatus of an engine with a turbocharger. サージ防止制御を許可するか否かを判定するルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a routine for determining whether or not surge prevention control is permitted. サージ防止制御の実施領域内であるか否かを判定するための特性マップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the characteristic map for determining whether it is in the implementation area | region of surge prevention control.

符号の説明Explanation of symbols

10 エンジン
40 ターボ過給機
41 コンプレッサ
42 タービン
43 可変ノズル機構
66 エアフローセンサ
67、68 圧力センサ
ステップS8 サージ防止制御許可判定手段
ステップS13 サージ防止制御開始手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Engine 40 Turbocharger 41 Compressor 42 Turbine 43 Variable nozzle mechanism 66 Air flow sensor 67, 68 Pressure sensor Step S8 Surge prevention control permission judgment means Step S13 Surge prevention control start means

Claims (4)

吸入空気がターボ過給機のコンプレッサの下流側から上流側へ間欠的に逆流するサージの発生を防止するターボ過給機付きエンジンのサージ防止制御装置であって、
エンジンの減速又は燃料噴射量の減量があったときにサージ防止制御の許可又は禁止を判定するサージ防止制御許可判定手段と、
サージ防止制御の禁止を判定したときはサージ防止制御を開始せず、サージ防止制御の許可を判定したときにサージ防止制御を開始するサージ防止制御開始手段と、
を有し、
前記サージ防止制御許可判定手段は、吸入空気量の変化が予め定められた基準値より小さいときにはサージ防止制御を禁止することを特徴とするターボ過給機付きエンジンのサージ防止制御装置。
A surge prevention control device for an engine with a turbocharger that prevents the occurrence of a surge in which intake air flows back and forth intermittently from the downstream side to the upstream side of the compressor of the turbocharger,
Surge prevention control permission judging means for judging permission or prohibition of surge prevention control when there is a deceleration of the engine or a decrease in the fuel injection amount;
Surge prevention control start means for starting the surge prevention control when judging the permission of the surge prevention control without starting the surge prevention control when judging the prohibition of the surge prevention control,
I have a,
The surge prevention control device for an engine with a turbocharger, wherein the surge prevention control permission determination means prohibits surge prevention control when the change in the intake air amount is smaller than a predetermined reference value .
前記サージ防止制御許可判定手段は、吸入空気量と、ターボ過給機のコンプレッサの前後圧力比とが所定の領域から外れているときには、サージ防止制御を禁止する、
ことを特徴とする請求項1に記載のターボ過給機付きエンジンのサージ防止制御装置。
The surge prevention control permission determination means prohibits surge prevention control when the intake air amount and the front-rear pressure ratio of the turbocharger compressor are out of a predetermined region.
The surge prevention control device for an engine with a turbocharger according to claim 1.
前記サージ防止制御開始手段は、サージ防止制御の許可を判定したときには、エンジンの減速又は燃料噴射量の減量が所定時間以上継続したときにサージ防止制御を開始する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のターボ過給機付きエンジンのサージ防止制御装置。
The surge prevention control starting means starts the surge prevention control when the deceleration of the engine or the reduction of the fuel injection amount continues for a predetermined time or more when the permission of the surge prevention control is determined.
The surge prevention control device for an engine with a turbocharger according to claim 1 or 2, wherein the engine is equipped with a turbocharger.
吸入空気がターボ過給機のコンプレッサの下流側から上流側へ間欠的に逆流するサージの発生を防止するターボ過給機付きエンジンのサージ防止制御方法であって、
エンジンの減速又は燃料噴射量の減量があったときにサージ防止制御の許可又は禁止を判定するサージ防止制御許可判定工程と、
吸入空気量の変化が予め定められた基準値より小さいときにはサージ防止制御を禁止する工程と、
サージ防止制御の禁止を判定したときはサージ防止制御を開始せず、サージ防止制御の許可を判定したときにサージ防止制御を開始するサージ防止制御開始工程と、
を有することを特徴とするターボ過給機付きエンジンのサージ防止制御方法。
車両の排気浄化装置。
A surge prevention control method for an engine with a turbocharger that prevents the occurrence of a surge in which intake air flows back and forth intermittently from the downstream side to the upstream side of the turbocharger compressor,
Surge prevention control permission determination step for determining permission or prohibition of surge prevention control when there is engine deceleration or fuel injection amount reduction;
A step of prohibiting surge prevention control when the change in the intake air amount is smaller than a predetermined reference value;
Surge prevention control start process for starting surge prevention control when judging prohibition of surge prevention control without starting surge prevention control when judging prohibition of surge prevention control;
A surge prevention control method for an engine with a turbocharger.
Vehicle exhaust purification system.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP6375912B2 (en) * 2014-12-05 2018-08-22 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
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CN114576017A (en) * 2022-03-11 2022-06-03 浙江吉利控股集团有限公司 Control method and device for supercharged engine without air inlet pressure relief valve and vehicle

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001342840A (en) * 2000-05-30 2001-12-14 Mitsubishi Motors Corp Control device of internal combustion engine having supercharger
JP2004027897A (en) * 2002-06-24 2004-01-29 Nissan Motor Co Ltd Controlling device of turbo supercharger

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001342840A (en) * 2000-05-30 2001-12-14 Mitsubishi Motors Corp Control device of internal combustion engine having supercharger
JP2004027897A (en) * 2002-06-24 2004-01-29 Nissan Motor Co Ltd Controlling device of turbo supercharger

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