JP7230792B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
上記構成によれば、スロットルバルブの開閉状態を判定することによって、交互逆流現象の発生が予測されるか否かを判別する精度を高くすることができる。すなわち、第1処理の結果としてエアバイパスバルブが開弁される運転状況をさらに限定することで、不要な開弁が発生することを抑制できる。
図1には、内燃機関20と、内燃機関20の制御装置10とを模式的に示している。
内燃機関20は、排気タービン式の過給機を二基備えている。第1過給機40と第2過給機60は、並列に設けられている。
検出部14は、内燃機関20が備えている各種センサからの検出信号に基づいて、内燃機関20の制御に用いる検出値を導出する。
検出部14は、マニホールド圧力センサ88からの検出信号に基づいて、吸気マニホールド24内の圧力である吸気マニホールド圧Piを導出する。
また、予測流量導出部15は、予測流量GAEを時間微分することによって予測流量GAEが減少する速度を減少速度DGAEとして導出する。
図2および図3を用いて、開閉判定部12が実行するサージング抑制処理について説明する。
図3を用いて、サージング抑制領域について説明する。開閉判定部12には、圧力比PRと予測流量GAEとサージング抑制領域との関係が記憶されている。図3に示すように、圧力比PRと予測流量GAEとの関係からサージングの発生が予測される運転状況がサージング抑制領域として設定されている。サージング抑制領域は、実験等の結果に基づいて予め導出されている。
本処理ルーチンが実行されると、まずステップS101において、開閉判定部12は、サージング抑制領域内であるか否かを判定する。開閉判定部12は、予測流量GAEおよび圧力比PRの変化によって内燃機関20の運転状況が図3に示す開要求ラインL1を超えてサージング抑制領域内に入っていると、サージング抑制領域内であると判定する。
サージング抑制処理は、前記圧力比と前記目標スロットル通過量との関係からサージングの発生が予測される場合に前記第2開弁条件が成立していると判定する第2処理に対応する。また、第2開弁条件には、内燃機関20の運転状況がサージング抑制領域内であることが含まれている。
本処理ルーチンが実行されると、まずステップS201において、開閉判定部12は、減少速度DGAEが判定速度DGAEthよりも大きいか否かを判定する。予測流量GAEが急激に減少するとき、すなわち、減少速度DGAEが大きいときには、スロットルバルブ23が閉じられる蓋然性が高い。判定速度DGAEthは、予測流量GAEが急激に減少していることを判定するための規定の閾値として設定されている。減少速度DGAEが判定速度DGAEthよりも大きい場合(S201:YES)、開閉判定部12は、処理をステップS202に移行する。
また、開閉判定部12は、ステップS202の処理においてスロットルが閉でない場合にも(S202:NO)、本処理ルーチンを終了する。
また、開閉判定部12は、ステップS204の処理において圧力比PRが判定圧力比PRthよりも大きい場合にも(S204:NO)、本処理ルーチンを終了する。
本処理ルーチンが実行されると、まずステップS301において、要求出力部13は、第1開フラグF1がONであるか否かを判定する。第1開フラグF1がONである場合(S301:YES)、要求出力部13は、処理をステップS302に移行する。
一方、ステップS301の処理において、第1開フラグF1がOFFである場合(S301:NO)、要求出力部13は、処理をステップS303に移行する。ステップS303では、要求出力部13は、第2開フラグF2がONであるか否かを判定する。第2開フラグF2がOFFである場合(S303:NO)、要求出力部13は、本処理ルーチンを終了する。
制御装置10によれば、サージング抑制処理によって、サージングが発生しやすい状況においてABV34,54を開弁させることができる。さらに、制御装置10では、ABV34,54を開弁させるための処理として、交互逆流現象抑制処理が実行される。
図7に示す例では、図7の(a)に示すように、タイミングt11においてスロットルバルブ23の閉弁が開始されて、タイミングt11以降ではスロットル開度TAが小さくなっている。
(1)ABV34,54を開弁させることで、第1バイパス33および第2バイパス53を介して吸気を逃がすことができる。これによって、スロットルバルブ23の閉弁によって行き場を無くした吸気が回転数の高い方のコンプレッサから回転数の低い方のコンプレッサに流れることが起因となる交互逆流現象の発生を抑制できる。
・上記実施形態では、第1予測流量を予測流量GAEとしている。これに替えて、第2予測流量を予測流量GAEとしてもよい。
11…ABV制御部
12…開閉判定部
13…要求出力部
14…検出部
15…予測流量導出部
16…スロットル状態判定部
17…圧力比導出部
20…内燃機関
21…合流吸気路
21A…合流部
23…スロットルバルブ
24…吸気マニホールド
31…第1吸気通路
33…第1バイパス
34…第1エアバイパスバルブ
40…第1過給機
41…第1コンプレッサ
42…第1タービン
51…第2吸気通路
53…第2バイパス
54…第2エアバイパスバルブ
60…第2過給機
61…第2コンプレッサ
62…第2タービン
81…第1エアフロメータ
82…第2エアフロメータ
83…第1管内圧センサ
84…第2管内圧センサ
87…過給圧センサ
88…マニホールド圧力センサ
Claims (4)
- 吸気通路に設けられているコンプレッサを備える第1過給機および第2過給機と、
前記吸気通路において前記第1過給機のコンプレッサである第1コンプレッサを通過した吸気と前記第2過給機のコンプレッサである第2コンプレッサを通過した吸気とが合流する合流部と、
前記吸気通路において吸気を気筒に導入する吸気マニホールドと、
前記吸気通路において前記合流部と前記吸気マニホールドとを接続する合流吸気路と、
前記合流吸気路に設けられているスロットルバルブと、
前記吸気通路において前記第1コンプレッサよりも上流側の部分と前記第1コンプレッサよりも下流側の部分とを接続する第1バイパスと、
前記吸気通路において前記第2コンプレッサよりも上流側の部分と前記第2コンプレッサよりも下流側の部分とを接続する第2バイパスと、
前記第1バイパスおよび前記第2バイパスにそれぞれ設けられているエアバイパスバルブと、を有する内燃機関に適用され、
前記内燃機関の目標トルクに基づいて前記スロットルバルブを介して吸入される吸気量の目標値として目標スロットル通過量を導出する吸気量導出部と、
前記エアバイパスバルブの開弁条件が成立しているか否かを判定する開閉判定部と、
前記開弁条件が成立しているときに前記エアバイパスバルブを開弁するABV制御部と、
前記吸気通路における前記第1コンプレッサまたは前記第2コンプレッサよりも上流側の部分の圧力を管内圧として、前記吸気通路における前記第1コンプレッサおよび前記第2コンプレッサよりも下流側であり前記スロットルバルブよりも上流側の部分の圧力を過給圧として、前記管内圧に対する前記過給圧の比率を圧力比として導出する圧力比導出部と、を備え、
前記開閉判定部は、前記目標スロットル通過量の減少速度が規定の判定速度よりも速いときに前記開弁条件が成立していると判定し、且つ、前記開弁条件が成立しているか否かを判定する第1処理と、前記開弁条件を第1開弁条件とするとき前記エアバイパスバルブの第2開弁条件が成立しているか否かを判定する第2処理と、を実施し、該第2処理では、前記圧力比と前記目標スロットル通過量との関係からサージングの発生が予測される場合に前記第2開弁条件が成立していると判定し、
前記ABV制御部は、前記第1開弁条件および前記第2開弁条件のうち少なくとも一方が成立しているときに前記エアバイパスバルブを開弁するものであり、
前記開閉判定部は、前記圧力比が規定の判定圧力比以下であることを条件に、前記第1開弁条件が成立していると判定する
内燃機関の制御装置。 - 前記スロットルバルブの開閉状態を判定するスロットル状態判定部を備え、
前記開閉判定部は、前記第1処理では、前記スロットルバルブが閉弁していると判定されていることを条件に、前記第1開弁条件が成立していると判定する
請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記スロットル状態判定部は、前記吸気マニホールド内の圧力が規定の判定圧力よりも低いときに、前記スロットルバルブが閉弁していると判定する
請求項2に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記開閉判定部は、前記第1処理では、前記目標スロットル通過量が規定の判定閾値以下であることを条件に、前記第1開弁条件が成立していると判定する
請求項1~3のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
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