JP4872896B2 - Control device for an internal combustion engine with a supercharger - Google Patents
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Description
本発明は、過給機付き内燃機関の制御装置に関し、特に再加速時において過給圧を速やかに上昇させることができる過給機付き内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine with a supercharger, and more particularly to a control device for an internal combustion engine with a supercharger that can quickly increase the supercharging pressure during reacceleration.
従来の過給機付き内燃機関では、特許文献1に示されるように、吸気コンプレッサの上流側と下流側とを連通するバイパス通路と、このバイパス通路を開閉するリサーキュレーションバルブと、を備え、減速時にリサーキュレーションバルブを開いて過給圧を逃がすことで騒音(サージ音)を低減している。
しかし、上記特許文献1に記載の装置では、リサーキュレーションバルブの応答性、特に減速中にアクセルONされて加速状態となる再加速時の応答性について何ら検討がなされておらず、この点で改良の余地がある。すなわち、上記特許文献1に記載の装置においても、再加速時にはリサーキュレーションバルブを閉じるのであるが、実際にリサーキュレーションバルブが閉じるまでにはある程度の時間が掛かり、そのあいだは、過給された空気がバイパス通路を通過してしまうことになる。このため、再加速時においては過給効果が得られるまでの遅れが大きくなり、加速応答性が低下してしまうという問題がある。
However, in the device described in
本発明は、このような従来技術における課題に着目してなされたものであり、過給機付き内燃機関において、減速時におけるサージ音の発生を効果的に防止しつつ、減速からの加速時(再加速時)に十分な加速応答性を得ることを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such problems in the prior art, and in an internal combustion engine with a supercharger, while effectively preventing the generation of surge noise during deceleration, The purpose is to obtain sufficient acceleration response during re-acceleration.
このため、本発明に係る過給機付き内燃機関の制御装置は、吸気コンプレッサの上流側と下流側とを連通するバイパス通路と、このバイパス通路を開閉するリサーキュレーションバルブと、ダイヤフラムによって区画された第1ダイヤフラム室及び第2ダイヤフラム室を有し、リサーキュレーションバルブを閉弁付勢する一方、第2ダイヤフラム室の圧力P2と第1ダイヤフラム室の圧力P1との差ΔP(=P2-P1)が所定以上のときに前記閉弁付勢に抗してリサーキュレーションバルブを開くアクチュエータとを備え、第1ダイヤフラム室に前記スロットルバルブ下流側の圧力または吸気コンプレッサとスロットルバルブとの間の圧力を選択的に導入できる構成とした。 For this reason, the control device for an internal combustion engine with a supercharger according to the present invention is partitioned by a bypass passage that communicates the upstream side and the downstream side of the intake compressor, a recirculation valve that opens and closes the bypass passage, and a diaphragm. The first diaphragm chamber and the second diaphragm chamber have a difference between the pressure P2 of the second diaphragm chamber and the pressure P1 of the first diaphragm chamber ΔP (= P2−P1). ) Is an actuator that opens the recirculation valve against the valve closing bias when the pressure is equal to or greater than a predetermined value, and the pressure on the downstream side of the throttle valve or the pressure between the intake compressor and the throttle valve is provided in the first diaphragm chamber. Can be selectively introduced.
ここで、第2ダイヤフラム室には大気圧等を導入するようにしてもよいが、吸気コンプレッサとスロットルバルブとの間の圧力を導入するようにするのが好ましい。 Here, atmospheric pressure or the like may be introduced into the second diaphragm chamber, but it is preferable to introduce pressure between the intake compressor and the throttle valve.
本発明によると、まず第1ダイヤフラム室にスロットルバルブ下流側の圧力を導入することで、通常走行時にはアクチュエータによって閉弁付勢されてリサーキュレーションバルブが閉じている。減速時には、スロットルバルブが閉じられるのに伴って第1ダイヤフラム室の圧力が低下していき、第2ダイヤフラム室と第1ダイヤフラム室との圧力差(ΔP)が大きくなってリサーキュレーションバルブが開く。これにより、減速時(スロットルバルブが開状態から閉状態に切り替わったとき)に、吸気コンプレッサ下流側で急激な圧力上昇が起こることが抑制され、サージ音の発生が防止される。 According to the present invention, the pressure on the downstream side of the throttle valve is first introduced into the first diaphragm chamber, so that the recirculation valve is closed by being energized by the actuator during normal travel. At the time of deceleration, the pressure in the first diaphragm chamber decreases as the throttle valve is closed, and the pressure difference (ΔP) between the second diaphragm chamber and the first diaphragm chamber increases and the recirculation valve opens. . As a result, during deceleration (when the throttle valve is switched from the open state to the closed state), it is possible to suppress an abrupt pressure increase on the downstream side of the intake compressor and to prevent the generation of a surge noise.
そして、減速状態から加速状態となる再加速時には、第1ダイヤフラム室に吸気コンプレッサとスロットルバルブとの間の圧力を導入することで、第1ダイヤフラム室の圧力を速やかに上昇させる。これにより、第1ダイヤフラム室と第2ダイヤフラム室との圧力差による力は、前記閉弁付勢力と同じ方向のものとなり、リサーキュレーションバルブを直ちに閉じる。従って、再加速時に速やかに過給効果を得ることができ、加速応答性を向上できる。 At the time of reacceleration from the deceleration state to the acceleration state, the pressure in the first diaphragm chamber is quickly increased by introducing the pressure between the intake compressor and the throttle valve into the first diaphragm chamber. Thereby, the force due to the pressure difference between the first diaphragm chamber and the second diaphragm chamber is in the same direction as the valve closing urging force, and the recirculation valve is immediately closed. Therefore, the supercharging effect can be quickly obtained at the time of reacceleration, and the acceleration response can be improved.
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態を示す過給機付き内燃機関の吸気系のシステム図である。図1において、内燃機関1の吸気通路2には、ターボ過給機の吸気コンプレッサ3が設けられている。この吸気コンプレッサ3は、排気通路4に設けられて排気のエネルギーによって回転駆動される排気タービン5に同軸結合される。ターボ過給機は、吸気コンプレッサ3と排気タービン5とを有して構成され、排気タービン5に伴って吸気コンプレッサ3が回転することで空気を圧縮して送り込む。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system diagram of an intake system of an internal combustion engine with a supercharger showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an
吸気コンプレッサ3の下流側にはインタークーラー6が設けられている。このインタークーラー6は、吸気コンプレッサ3によって圧縮された空気(過給空気)を冷却する。インタークーラー6によって冷却された過給空気は、さらに下流側のスロットルバルブ7、コレクタ8及び吸気マニホールド9を経て内燃機関1の各気筒の燃焼室に供給される。スロットルバルブ7は、いわゆる電制スロットルとして構成され、ECU(エンジンコントロールユニット)10からの制御信号によって開閉駆動される。
An intercooler 6 is provided downstream of the
また、吸気通路2には、吸気コンプレッサ3の上流側と下流側(図ではインタークーラー6とスロットルバルブ7との間)とを連通するバイパス通路11が設けられており、このバイパス通路11の途中には該通路を開閉するリサーキュレーションバルブ12が設けられている。このリサーキュレーションバルブ12が開くことにより、バイパス通路11が開通して過給空気を吸気コンプレッサ3の上流側へと還流させることが可能となる。リサーキュレーションバルブ12の開閉は、リサーキュレーションバルブ作動用アクチュエータ13によって行われる。
Further, the
リサーキュレーションバルブ作動用アクチュエータ(以下、単に「アクチュエータ」という)13は、リサーキュレーションバルブ12が連結されるダイヤフラム14と、このダイヤフラム14によって画成される2つのダイヤフラム室(すなわち、第1ダイヤフラム室15、第2ダイヤフラム室16)と、第1ダイヤフラム室15内に配置され、ダイヤフラム14を介してリサーキュレーションバルブ12を閉弁方向に付勢する付勢部材(スプリング等)17と、を含んで構成される。
An actuator for operating a recirculation valve (hereinafter simply referred to as “actuator”) 13 includes a
このアクチュエータ13は、第1ダイヤフラム室15の圧力(P1)が第2ダイヤフラム室16の圧力(P2)よりも高いときや第1ダイヤフラム室15の圧力(P1)と第2ダイヤフラム室16の圧力(P2)とがほぼ等しいときには、付勢部材17の付勢力によってリサーキュレーションバルブ12を閉じ、第1ダイヤフラム室15の圧力(P1)が第2ダイヤフラム室16の圧力(P2)に比べて低くなって、両者の圧力差(ΔP=P2-P1)が所定値以上となると、この圧力差ΔPによる力によって付勢部材17の付勢力に抗してリサーキュレーションバルブ12を開く。
This actuator 13 is used when the pressure (P1) of the
第1ダイヤフラム室15には圧力導入路18が接続されている。この圧力導入路18の第1ダイヤフラム室15の反対側には三方ソレノイドバルブ19が設けられており、この三方ソレノイドバルブ19からは、吸気通路2のスロットルバルブ7の下流側に接続されるスロットル下流側圧力導路20と、吸気通路2の吸気コンプレッサ3とスロットルバルブ7との間に接続されるコンプレッサ側圧力導入路21との二系統に分岐される。本実施形態においては、スロットル下流側圧力導入路20の三方ソレノイドバルブ19の反対側は吸気マニホールド9に接続されており、コンプレッサ側圧力導入路21の三方ソレノイドバルブ19の反対側は吸気コンプレッサ3の出口直後(インタークーラー6の上流側)に接続されている。
A
一方、第2ダイヤフラム室16は、連通路22によってバイパス通路11のリサーキュレーションバルブ12の上流側(すなわち、吸気通路2からの分岐直後)と連通している。したがって、第2ダイヤフラム室16には、吸気コンプレッサ3とスロットルバルブ7との間の圧力(さらに言えば、インタークーラー6の下流側の圧力)が導入される。
On the other hand, the
三方ソレノイドバルブ19は、ECU10によってON−OFF駆動される。三方ソレノイドバルブ19がOFF状態のときは、圧力導入路18とスロットル下流側圧力導入路20とが接続されて、第1ダイヤフラム室15にはスロットルバルブ7の下流側の吸気圧力が導入される。一方、三方ソレノイドバルブ19がON状態のときは、圧力導入路18とコンプレッサ側圧力導入路21とが接続されて、第1ダイヤフラム室15には吸気コンプレッサ3の出口直後(インタークーラー6上流側)の吸気圧力が導入される。つまり、三方ソレノイドバルブ19によって第1ダイヤフラム室15にスロットルバルブ7の下流側の圧力または吸気コンプレッサ3の出口直後の圧力が選択的に導入されるようになっている。
The three-
ECU10には、運転者によるアクセルペダルの踏込み量(アクセル開度)APOを検出するアクセル開度センサ31、スロットルバルブ7の開度(スロットル開度)TVOを検出するスロットルセンサ32、コレクタ8内の圧力(すなわち、スロットルバルブ7の下流側の圧力)を検出する圧力センサ33等からの信号が入力される。ECU10はこれら入力信号に基づいてスロットルバルブ7及び三方ソレノイドバルブ19を制御する。
The ECU 10 includes an
具体的には、ECU10は、アクセル開度センサ31からの信号(アクセル開度APO)や機関1の運転状態を示す他の信号に基づいて目標スロットル開度tTVOを決定し、この目標スロットル開度tTVOに応じた制御信号(スロットル制御信号)をスロットルバルブ7に出力してスロットル開度を制御する。また、ECU10は、スロットルバルブ7が閉状態から開状態に切り替わったときに三方ソレノイドバルブ19への通電を行って三方ソレノイドバルブ19をON状態とする一方、スロットルバルブ7がそれ以外の状態であるとき(すなわち、開状態、閉状態及び開状態から閉状態に切り替わったとき)は三方ソレノイドバルブ19への通電を停止して三方ソレノイドバルブ19をOFF状態とする。
Specifically, the
ここで、三方ソレノイドバルブ19のON−OFF状態と関連したアクチュエータ13の動作を説明する。
まず、スロットルバルブ7が開状態である通常運転時には、ECU10は三方ソレノイドバルブ19をOFF状態としており、アクチュエータ13の第1ダイヤフラム室15にはスロットルバルブ7の下流側の圧力が導入されている。このときスロットルバルブ7は開状態であるので、スロットルバルブ7の下流側の圧力はスロットルバルブ7の上流側の圧力とほぼ等しくなっており、第1ダイヤフラム室15の圧力(P1)と第2ダイヤフラム室16の圧力(P2)とは同等となる。このため、アクチュエータ13は、付勢部材17による付勢力によってリサーキュレーションバルブ12を閉じている。
Here, the operation of the actuator 13 related to the ON-OFF state of the three-
First, during normal operation when the throttle valve 7 is open, the
減速時(アクセルON→アクセルOFF)には、スロットルバルブ7が閉状態となるため、スロットルバルブ7の下流側の圧力は低下(負圧化)し、アクチュエータ13の第1ダイヤフラム室15にはこの負圧(吸入負圧)が導入されることになる。このとき、第2ダイヤフラム室16にはスロットルバルブ7の上流側の圧力が導入されており、第1ダイヤフラム室15と第2ダイヤフラム室16との間に圧力差ΔP(=P2-P1)が大きくなる。この圧力差ΔPよる力によって、アクチュエータ13は、付勢部材17の付勢力に抗してリサーキュレーションバルブ12を開き、バイパス通路11を開通させる。これにより、減速時(スロットルバルブ7の急閉時)にスロットルバルブ7の上流側の圧力が過度に上昇することが抑制され、サージ音の発生が防止される。
During deceleration (accelerator ON → accelerator OFF), since the throttle valve 7 is closed, the pressure on the downstream side of the throttle valve 7 decreases (negative pressure), and the
一方、減速からの加速(再加速)時(アクセルOFF→ON時)には、スロットルバルブ7が閉状態から開状態となる。そこで、ECU10は三方ソレノイドバルブ19をON状態とし、圧力導入通18(すなわち、第1ダイヤフラム室15)に接続する通路を、スロットル下流側圧力導入通20からコンプレッサ側圧力導入路21へと切り替える。この結果、第1ダイヤフラム室15には吸気コンプレッサ3の出口直後(インタークーラー6の上流側)の圧力(過給圧)が導入され、第1ダイヤフラム室15の圧力(P1)が第2ダイヤフラム室16の圧力(P2)よりも高くなる。このときの圧力差ΔPによる力は、付勢部材17の付勢力の方向と同じとなるので(すなわち、付勢部材17をアシストするので)、アクチュエータ13は、直ちにリサーキュレーションバルブ12を閉じる。これにより、再加速時に過給空気がバイパス通路12から逃げてしまうことが防止され、過給圧が速やかに上昇して十分な加速応答性を得ることができる。
On the other hand, at the time of acceleration after deceleration (reacceleration) (when the accelerator is OFF → ON), the throttle valve 7 changes from the closed state to the open state. Therefore, the
その後、ECU10は、スロットルバルブ7の下流側の圧力が所定の設定過給圧Pthとなるのを待って再び三方ソレノイドバルブ19をOFF状態とし、圧力導入路18(すなわち、第1ダイヤフラム室15)に接続する通路を、コンプレッサ側圧力導入路21からスロットル下流側圧力導入路20へと切り替える。ここで、上記設定過給圧Pthは、アクチュエータ13の付勢部材17の付勢力等を考慮して決定されており、具体的には、スロットバルブ7の下流側の圧力がアクチュエータ13の第1ダイヤフラム室15に導入されたときに、第1ダイヤフラム室15と第2ダイヤフラム室16との圧力差ΔPによる力(リサーキュレーションバルブ12を開く方向の力)が付勢部材17の付勢力よりも小さくなる値である。これにより、三方ソレノイドバルブ19をON状態からOFF状態に切り替えても、アクチュエータ13はリサーキュレーションバルブ12を閉じたままに保持することになる。
Thereafter, the
ところで、上記再加速時において、三方ソレノイドバルブ19をOFF状態のままとした場合であっても、スロットルバルブ7が閉状態から開状態となることにより、スロットルバルブ7の下流側の圧力は負圧から正圧に変化し、最終的には、スロットルバルブ7の上流側の吸気圧力とほぼ等しくなるから、アクチュエータ13はリサーキュレーションバルブ12を閉じることにはなる。しかし、スロットルバルブ7の下流側の圧力が上昇するにはある程度の時間を要するため、アクセルON(スロットル開)後、速やかにリサーキュレーションバルブ12を閉じることができない。この結果、吸気コンプレッサ3によって過給された空気がバイパス通路11から逃げてしまい、過給効果が得られるまでの遅れが大きくなってしまう(加速応答性が低下してしまう)。
By the way, even when the three-
そこで、本実施形態では、上述の構成を採用し、再加速時には三方ソレノイドバルブ19をON状態とし、アクチュエータ13の第1ダイヤフラム室15に吸気コンプレッサ3出口直後の吸気圧力(過給圧)を導入して、アクチュエータ13によってリサーキュレーションバルブ12を速やかに閉じることで、再加速時の加速応答性を向上させている。
Therefore, in the present embodiment, the above-described configuration is adopted, the three-
図2は、本実施形態の制御フローチャートである。上述したように、通常走行中は三方ソレノイドバルブ12がOFF状態となっており、アクチュエータ13の第ダイヤフラム室15には、スロットルバルブ7の下流側の圧力が導入されている。
FIG. 2 is a control flowchart of the present embodiment. As described above, the three-
S1では、通常走行中にスロットルバルブ7が閉じられたか(すなわち、開状態から閉状態となったか)否かを判定する。スロットルバルブ7が開状態から閉状態となった場合にはS2に進む。基本的には、アクセルONの状態からアクセルOFFの状態となったときに(すなわち、減速時に)スロットルバルブ7が開状態から閉状態となる。これにより、アクチュエータ13の第1ダイヤフラム室15には吸入負圧が導入されることとなり、アクチュエータ13はリサーキュレーションバルブ12を開く。なお、本実施形態において、スロットルバルブ7の閉状態には全閉状態はもちろん、所定の微小開度に保持される場合も含むものとする。
In S1, it is determined whether or not the throttle valve 7 is closed during normal running (that is, whether or not the throttle valve 7 is closed). When the throttle valve 7 is changed from the open state to the closed state, the process proceeds to S2. Basically, when the accelerator is turned on from the accelerator-on state (that is, during deceleration), the throttle valve 7 is changed from the open state to the closed state. As a result, the suction negative pressure is introduced into the
S2では、スロットルバルブ7が開かれたか(すなわち、開状態から閉状態となり、その後再び開状態となったか)否かを判定する。そして、スロットルバルブ7が閉状態から開状態となった場合にはS4に進む。基本的には、アクセルOFFの状態からアクセルONの状態となったときに(すなわち、減速からの再加速時に)スロットルバルブ7が閉状態から開状態となる。このS2における判定も、S1における判定と同様、スロットルセンサ32からの信号に基づいて行う。
In S2, it is determined whether or not the throttle valve 7 has been opened (that is, whether the throttle valve 7 has been changed from the open state to the closed state and then opened again). When the throttle valve 7 is changed from the closed state to the open state, the process proceeds to S4. Basically, the throttle valve 7 is changed from the closed state to the opened state when the accelerator is turned off and the accelerator is turned on (that is, when reacceleration from deceleration). The determination in S2 is also made based on the signal from the
以上のS1、S2により、減速時および減速からの加速時(再加速時)が判断される。
S3では、再加速時であるので三方ソレノイドバルブ19をON状態とし、吸気圧力導入路18(すなわち、第1ダイヤフラム室15)に接続する通路を、スロットル下流側圧力導入路20からコンプレッサ側圧力導入路21へと切り替える。このスロットル下流側圧力導入路20からコンプレッサ側圧力導入路21への切り替えによって、アクチュエータ13の第1ダイヤフラム室15には、吸気コンプレッサ3の出口直後の圧力(過給圧)が導入され、上述したように、アクチュエータ13はリサーキュレーションバルブ12を速やかに閉じる。
Based on the above S1 and S2, the time of deceleration and the time of acceleration from the deceleration (at the time of reacceleration) are determined.
In S3, since it is a time of reacceleration, the three-
S4では、圧力センサ33に信号に基づき、スロットルバルブ7の下流側の圧力が設定過給圧以上となったか否かを判定する。スロットルバルブ7の下流側の圧力が設定過給圧以上となるとS7に進む。スロットルバルブ7の下流側の圧力が設定過給圧に達していない場合は三方ソレノイドバルブ19をON状態のままとする。
In S4, based on the signal from the
S5では、三方ソレノイドバルブ19をOFF状態とし、吸気圧力導入路18(すなわち、第1ダイヤフラム室15)に接続する通路を、コンプレッサ側圧力導入路21からスロットル下流側圧力導入路20へと切り替える(戻す)。このときには、すでにスロットルバルブ7の下流側の圧力が十分に上昇しているため、リサーキュレーションバルブ12は閉じたままとなる。
In S5, the three-
図3は、本実施形態の制御タイムチャートである。図中、実線は本実施形態を示し、破線は第1ダイヤフラム室15にスロットルバルブ7の下流側の圧力のみが導入される場合(従来例)を示している。 FIG. 3 is a control time chart of the present embodiment. In the figure, the solid line shows the present embodiment, and the broken line shows a case where only the pressure downstream of the throttle valve 7 is introduced into the first diaphragm chamber 15 (conventional example).
通常走行中、減速(アクセルOFF)によってスロットルバルブ7が閉じると、スロットルバルブ7の下流側の圧力が減少し始める(t1)。このとき、スロットルバルブ7の上流側の圧力は、スロットルバルブ7が閉状態となった後に少しの間は上昇するが、スロットルバルブ7の下流側の圧力の低下に伴ってリサーキュレーションバルブ12が開くことにより減少する(t2)。ここで、本実施形態においては、第2ダイヤフラム室16にスロットルバルブ7の上流側の圧力が導入されており、第2ダイヤフラム室16に大気圧等が導入されている場合に比べて、スロットルバルブ7が閉状態となった直後の、第1ダイヤフラム室15と第2ダイヤフラム室16との圧力差ΔPが大きくなる。このため、スロットルバルブ7が閉状態となると、より早くリサーキュレーションバルブ12が開くことになる。
When the throttle valve 7 is closed due to deceleration (accelerator OFF) during normal traveling, the pressure on the downstream side of the throttle valve 7 starts to decrease (t1). At this time, the pressure on the upstream side of the throttle valve 7 increases for a while after the throttle valve 7 is closed, but as the pressure on the downstream side of the throttle valve 7 decreases, the
そして、減速中にアクセルON(再加速)されると、スロットルバルブ7が開く。従来例では、再加速(アクセルON)によってスロットルバルブ7が開いても(t3)、スロットルバルブ7の下流側の吸気圧力が設定過給圧Pthとなるまでは(t6)、第1ダイヤフラム室15と第2ダイヤフラム室16との圧力差ΔPによる力が付勢部材17の付勢力よりも大きいため、リサーキュレーションバルブ12は開いたままである。また、リサーキュレーションバルブ12が開いていることから、過給空気がバイパス通路11から逃げてしまい、スロットルバルブ7の下流側の圧力の上昇速度自体も遅くなる。このため、再加速時にリサーキュレーションバルブ12が閉じるまでの時間が長くなってしまい(t7)、その間は十分な過給効果が得られない。
When the accelerator is turned on (re-acceleration) during deceleration, the throttle valve 7 is opened. In the conventional example, even if the throttle valve 7 is opened by reacceleration (accelerator ON) (t3), the
これに対し、本実施形態では、再加速(アクセルON)によってスロットルバルブ7が開くと、三方ソレノイドバルブ19がONされて(t3)、第1ダイヤフラム室15には直ちにスロットルバルブ7の上流側の圧力(過給圧)が導入される。第1ダイヤフラム室15に過給圧が導入されると、リサーキュレーションバルブ12は速やかに閉じる(t4)。このため、再加速時に過給空気がバイパス通路11から逃げることはなく、速やかに過給効果を得ることができる。その後、スロットルバルブ7の下流側の圧力が設定過給圧Pthとなると、三方ソレノイドバルブ19がOFFされて通常走行時の状態に戻る(時刻t5)。このときはすでにスロットルバルブ7の下流側の圧力が十分に発達しているため、付勢部材17の付勢力によってリサーキュレーションバルブ12は閉じたままとなる。
On the other hand, in this embodiment, when the throttle valve 7 is opened by reacceleration (accelerator ON), the three-
なお、本実施形態において、リサーキュレーションバルブ作動用アクチュエータ13が本発明の「アクチュエータ」に相当し、圧力導入路18、三方ソレノイドバルブ19、スロットル下流側圧力導入路20及びコンプレッサ側圧力導入路21によって構成される経路が本発明の「圧力導入経路」に相当する。
In this embodiment, the recirculation valve actuating actuator 13 corresponds to the “actuator” of the present invention, and the
以上説明したように、本実施形態では、ダイヤフラム14によって画成された第1ダイヤフラム室15及び第2ダイヤフラム室16を有し、付勢部材17によってリサーキュレーションバルブ12を閉弁付勢する一方、第1ダイヤフラム室15の圧力(P1)が第2ダイヤフラム室16の圧力(P2)よりも低くなり、その差圧ΔP(=P2-P1)が所定以上となると付勢部材17の付勢力に抗してリサーキュレーションバルブ12を開くアクチュエータ13と、三方ソレノイドバルブ19を有し、該三方ソレノイドバルブ19をON−OFF駆動することによって第1ダイヤフラム室15にスロットルバルブ7下流側の圧力または吸気コンプレッサ3とスロットルバルブ7の間の圧力を選択的に導入する圧力導入経路と、を備えている。
As described above, in the present embodiment, the
このため、通常(定常運転)時には三方ソレノイドバルブ19をOFF状態として第1ダイヤフラム室15にスロットルバルブ7下流側の圧力を導入するようにすることで、リサーキュレーションバルブ19がバイパス通路11を閉塞して吸気コンプレッサ3による過給が行われる。減速時には、スロットルバルブ7下流側の吸入負圧が第1ダイヤフラム室15に導入され、上記差圧ΔPが大きくなってリサーキュレーションバルブ19がバイパス通路11を開通する。これにより、減速時(スロットル「開」→「閉」)に、スロットルバルブ7上流側の圧力が過度に上昇することが抑制され、サージ音の発生が防止される。一方、再加速時には、三方ソレノイドバルブ19をON状態として第1ダイヤフラム室15に吸気コンプレッサ3とスロットルバルブ7との間の圧力を導入するようにすることで、速やかにリサーキュレーションバルブ19がバイパス通路11を閉塞する。これにより、再加速時に速やかに過給効果を得ることができる。
For this reason, the
特に、本実施形態では、第2ダイヤフラム室16に吸気コンプレッサ3とスロットルバルブ7との間の圧力(さらに言えば、インタークーラー6下流側の圧力)が導入されているので、スロットルバルブ7が開状態から閉状態となった直後に第2ダイヤフラム室16の圧力(P2)と第1ダイヤフラム室15の圧力(P1)の差ΔP(=P2-P1)が大きくなり、すなわち、スロットルバルブ7が閉状態となることによるスロットルバルブ7上流側の圧力上昇を利用して、減速時にリサーキュレーションバルブ12を速やかに開くことができる。これにより、減速時のサージ音の発生をより効果的に防止できる。
In particular, in the present embodiment, since the pressure between the
また、再加速時に、第1ダイヤフラム室15にはインタークーラー6上流側(すなわち、吸気コンプレッサ3出口直後)の圧力(過給圧)がそのまま導入されるため、リサーキュレーションバルブ12を速やかに閉じることができ、再加速時の応答性をより向上させることができる。
Further, since the pressure (supercharging pressure) on the upstream side of the intercooler 6 (that is, immediately after the
なお、上記実施形態では、スロットルセンサ32からの信号に基づいてスロットルバルブ7が閉じられたか否か(開かれた否か)を判定するようにしているが(S2、S3)、スロットル制御信号に基づいてスロットルバルブ7が閉じられたか否かを判定してもよい。このようにすれば、再加速時の三方ソレノイドバルブ19のOFF→ON切り替えをより速やかに行える。
In the above embodiment, it is determined whether or not the throttle valve 7 is closed (opened or not) based on a signal from the throttle sensor 32 (S2 and S3). Based on this, it may be determined whether or not the throttle valve 7 is closed. In this way, the three-
また、上記実施形態では、スロットルバルブ7の下流側の圧力が設定過給圧以上となったか否かを判定するようにしているが(S4)、再加速時にスロットルバルブ7の下流側の圧力が設定過給圧まで上昇する時間をあらかじめ計測等しておき、三方ソレノイドバルブ19をON状態としてからの経過時間がその計測時間以上となったか否かを判定するようにしてもよい。このようにすれば、制御をより容易化することができる。
In the above embodiment, it is determined whether or not the pressure on the downstream side of the throttle valve 7 has become equal to or higher than the set boost pressure (S4). The time to increase to the set boost pressure may be measured in advance, and it may be determined whether or not the elapsed time since the three-
1…内燃機関、2…吸気通路、3…吸気コンプレッサ、4…排気通路、5…排気タービン、6…インタークーラー、7…スロットルバルブ、8…コレクタ、9…吸気マニホールド、10…エンジンコントロールユニット(ECU)、11…バイパス通路、12…リサーキュレーションバルブ、13…リサーキュレーションバルブ作動用アクチュエータ、14…ダイヤフラム、15…第1ダイヤフラム室、16…第2ダイヤフラム室、17…付勢部材、18…吸気圧力導入路、19…三方ソレノイドバルブ、20…スロットル下流側圧力導入路、21…コンプレッサ側圧力導入路、31…アクセル開度センサ、32…スロットルセンサ、33…圧力センサ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記吸気通路の前記吸気コンプレッサの上流側と下流側とを連通するバイパス通路と、
前記バイパス通路を開閉するリサーキュレーションバルブと、
ダイヤフラムによって区画された第1ダイヤフラム室及び第2ダイヤフラム室を有し、前記リサーキュレーションバルブを閉弁付勢する一方、前記第2ダイヤフラム室の圧力P2と前記第1ダイヤフラム室の圧力P1との差ΔP(=P2-P1)が所定以上のときに前記閉弁付勢に抗して前記リサーキュレーションバルブを開くアクチュエータと、
ソレノイドバルブを有し、該ソレノイドバルブによって前記第1ダイヤフラム室に前記スロットルバルブ下流側の圧力または前記吸気コンプレッサと前記スロットルバルブとの間の圧力を選択的に導入する圧力導入経路と、
を備えることを特徴とする過給機付き内燃機関の制御装置。 A control device for an internal combustion engine with a supercharger in which an intake air compressor of a supercharger is provided in an intake passage, and a throttle valve is disposed downstream of the intake air compressor,
A bypass passage communicating the upstream side and the downstream side of the intake compressor of the intake passage;
A recirculation valve for opening and closing the bypass passage;
A first diaphragm chamber and a second diaphragm chamber defined by a diaphragm; and energizing the recirculation valve to close the pressure, while the pressure P2 of the second diaphragm chamber and the pressure P1 of the first diaphragm chamber An actuator that opens the recirculation valve against the valve closing bias when the difference ΔP (= P2−P1) is equal to or greater than a predetermined value;
A pressure introduction path for selectively introducing a pressure downstream of the throttle valve or a pressure between the intake compressor and the throttle valve into the first diaphragm chamber by the solenoid valve;
A control device for an internal combustion engine with a supercharger.
前記圧力導入経路は、前記吸気コンプレッサと前記スロットルバルブとの間の圧力として前記インタークーラー上流側の圧力を導入することを特徴とする請求項1または請求項2記載の過給機付き内燃機関の制御装置。 An intercooler for cooling the supercharged air downstream of the intake compressor;
The control of the internal combustion engine with a supercharger according to claim 1 or 2, wherein the pressure introduction path introduces a pressure upstream of the intercooler as a pressure between the intake compressor and the throttle valve. apparatus.
前記圧力導入経路は、前記前記スロットルバルブ下流側の圧力が所定値以上となると該スロットルバルブ下流側の圧力を前記第1ダイヤフラム室に導入することを特徴とする請求項5又は請求項6記載の過給機付き内燃機関の制御装置。 A pressure sensor for detecting the pressure downstream of the throttle valve;
7. The pressure introducing path according to claim 5, wherein the pressure downstream of the throttle valve introduces the pressure downstream of the throttle valve into the first diaphragm chamber when the pressure downstream of the throttle valve reaches a predetermined value or more. Control device for an internal combustion engine with a supercharger.
前記吸気通路の前記吸気コンプレッサの上流側と下流側とを連通するバイパス通路と、
前記バイパス通路を開閉するリサーキュレーションバルブと、
ダイヤフラムによって区画された第1ダイヤフラム室及び第2ダイヤフラム室を有し、減速時に前記スロットルバルブ下流側の吸入負圧が前記第1ダイヤフラム室に導入されて前記リサーキュレーションバルブを開く一方、減速状態から加速状態となる再加速時に前記吸気コンプレッサと前記スロットルバルブとの間の過給圧が前記第1ダイヤフラム室に導入されて前記リサーキュレーションバルブを閉じるアクチュエータと、
を備えることを特徴とする過給機付き内燃機関の制御装置。 A control device for an internal combustion engine with a supercharger in which an intake air compressor of a supercharger is provided in an intake passage, and a throttle valve is disposed downstream of the intake air compressor,
A bypass passage communicating the upstream side and the downstream side of the intake compressor of the intake passage;
A recirculation valve for opening and closing the bypass passage;
A first diaphragm chamber and a second diaphragm chamber partitioned by a diaphragm, and a negative suction pressure on the downstream side of the throttle valve is introduced into the first diaphragm chamber during deceleration to open the recirculation valve; An actuator in which a supercharging pressure between the intake compressor and the throttle valve is introduced into the first diaphragm chamber to close the recirculation valve at the time of reacceleration to be accelerated from
A control device for an internal combustion engine with a supercharger.
前記アクチュエータは、前記再加速時に前記インタークーラー上流側の過給圧が前記第1ダイヤフラム室に導入されて前記リサーキュレーションバルブを閉じることを特徴とする請求項8記載の過給機付き内燃機関の制御装置。 An intercooler for cooling the supercharged air downstream of the intake compressor;
9. The supercharged internal combustion engine according to claim 8, wherein the actuator closes the recirculation valve by introducing a supercharging pressure upstream of the intercooler into the first diaphragm chamber during the reacceleration. Control device.
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