JP7329190B2 - Control device for turbocharged engine - Google Patents

Control device for turbocharged engine Download PDF

Info

Publication number
JP7329190B2
JP7329190B2 JP2019231186A JP2019231186A JP7329190B2 JP 7329190 B2 JP7329190 B2 JP 7329190B2 JP 2019231186 A JP2019231186 A JP 2019231186A JP 2019231186 A JP2019231186 A JP 2019231186A JP 7329190 B2 JP7329190 B2 JP 7329190B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compressor
engine
rotation speed
intake
pressure
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
Application number
JP2019231186A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021099062A (en
Inventor
栄之介 末國
直宏 山口
智彰 藤山
泰明 福岡
浩二 宮本
律文 入江
均 本郷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2019231186A priority Critical patent/JP7329190B2/en
Publication of JP2021099062A publication Critical patent/JP2021099062A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7329190B2 publication Critical patent/JP7329190B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Description

本発明は、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を開閉させるバイパスバルブを制御するターボ過給機付エンジンの制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a turbocharged engine that controls a bypass valve that opens and closes a bypass passage that communicates upstream and downstream sides of a compressor.

従来より、ターボ過給機を備えたエンジンでは、減速時にスロットルバルブが閉操作されたとき、コンプレッサとスロットルバルブとの間の吸気圧力が上昇することに起因してコンプレッサ下流側にサージングを生じ、振動や騒音を発生することは知られている。
そこで、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エアバイパスバルブ(以下、ABVと表す。)を設け、減速時、ABVを開操作して過給された吸入空気をコンプレッサの上流側に還流させている。
Conventionally, in an engine equipped with a turbocharger, when the throttle valve is closed during deceleration, surging occurs downstream of the compressor due to an increase in intake pressure between the compressor and the throttle valve. It is known to generate vibration and noise.
Therefore, a bypass passage that communicates the upstream side and the downstream side of the compressor, and an air bypass valve (hereinafter referred to as ABV) that opens and closes this bypass passage are provided, and during deceleration, the ABV is opened to supercharge. Intake air is returned to the upstream side of the compressor.

また、ターボ過給機付エンジンでは、吸気通路に、コンプレッサ、スロットルバルブ、インタクーラ等が配置されて通路長が長くなることから、停止状態や低車速状態から加速する際、タービン回転数の上昇時間に加え、吸気通路内の過給圧上昇時間が必要である。
特に、燃焼室からスロットルバルブまでの吸気通路容積が、スロットルバルブからコンプレッサまでの吸気通路容積よりも大きい程、応答遅れ、所謂ターボラグが大きくなり、加速レスポンスの低下を招いている。
In addition, in a turbocharged engine, the compressor, throttle valve, intercooler, etc. are arranged in the intake passage, and the passage length becomes long. In addition to this, a boost pressure rise time is required in the intake passage.
In particular, as the volume of the intake passage from the combustion chamber to the throttle valve becomes larger than the volume of the intake passage from the throttle valve to the compressor, response delay, so-called turbo lag, increases, resulting in a decrease in acceleration response.

特許文献1のターボ過給機付エンジンの制御装置は、吸気通路内に配設されたコンプレッサとこのコンプレッサに連結され且つ排気通路に配設されたタービンとを有するターボ過給機と、コンプレッサの下流側に配設されたスロットルバルブと、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させるABVと、コンプレッサとスロットルバルブとの間の吸気圧力を検出する圧力センサと、ABVの開閉を制御する制御手段とを備え、制御手段は、エンジンの加速時、吸気圧力が過給圧判定閾値よりも低い場合に、ABVを開操作している。 A control device for a turbocharged engine disclosed in Patent Document 1 includes a turbocharger having a compressor disposed in an intake passage and a turbine connected to the compressor and disposed in an exhaust passage, and a compressor. A throttle valve disposed on the downstream side, a bypass passage that communicates the upstream side and the downstream side of the compressor, an ABV that opens and closes the bypass passage, and a pressure sensor that detects the intake pressure between the compressor and the throttle valve. and control means for controlling the opening and closing of the ABV, the control means opening the ABV when the intake pressure is lower than the boost pressure determination threshold during acceleration of the engine.

特許第6191526号公報Japanese Patent No. 6191526

特許文献1のターボ過給機付エンジンの制御装置は、コンプレッサ下流の圧力センサで検出された吸気圧力が過給圧判定閾値よりも低い場合、ABVを開操作することで吸気がコンプレッサを迂回でき、吸気通路の通過に伴う吸気圧損を低減している。
しかし、特許文献1の技術では、ABVの開弁期間が長期化した場合、コンプレッサの回転数が過剰に上昇することが懸念される。
The control device for an engine with a turbocharger disclosed in Patent Document 1 allows intake air to bypass the compressor by opening the ABV when the intake pressure detected by the pressure sensor downstream of the compressor is lower than the boost pressure determination threshold. , the intake pressure loss caused by passage through the intake passage is reduced.
However, with the technique disclosed in Patent Document 1, there is a concern that the rotation speed of the compressor may excessively increase when the ABV valve opening period is prolonged.

タービンとコンプレッサは、タービン側軸及びコンプレッサ側軸を含む連結軸によって連結され、この連結軸がハウジングに回転自在に軸受け支持されているため、ターボ過給機には、構造上、信頼性を担保可能な許容値として上限回転数が設定されている。
そして、エンジンの加速時、例えば、過給圧が高い状態で減速した後、再度加速した場合には、ABVの減速用開弁作動と加速用開弁作動が連続するため、ABVの開弁期間が長期化する。
The turbine and compressor are connected by a connecting shaft including a turbine-side shaft and a compressor-side shaft, and this connecting shaft is rotatably supported by the housing, ensuring structural reliability of the turbocharger. The upper speed limit is set as a possible permissible value.
When the engine is accelerated, for example, when the engine is accelerated again after decelerating while the supercharging pressure is high, the ABV valve opening operation for deceleration and the acceleration valve opening operation are continuous, so the ABV valve opening period is is prolonged.

特に、燃焼室からスロットルバルブまでの吸気通路容積が大きいエンジンの場合、エンジンの加速時、ABVが長期間開操作され、コンプレッサの負荷(仕事量)が低下することから、僅かなエンジン回転数の増加でコンプレッサ(連結軸)の回転数が急激に増大し、コンプレッサの回転数がターボ過給機の上限回転数を超える虞がある。
即ち、エンジンの加速レスポンスを向上しつつコンプレッサの過回転を回避することは容易ではない。
Especially in the case of an engine with a large intake passage volume from the combustion chamber to the throttle valve, when the engine accelerates, the ABV is opened for a long period of time, and the load (work) of the compressor decreases. Due to the increase, the rotation speed of the compressor (connecting shaft) increases rapidly, and there is a possibility that the rotation speed of the compressor may exceed the upper limit rotation speed of the turbocharger.
That is, it is not easy to avoid excessive rotation of the compressor while improving the acceleration response of the engine.

本発明の目的は、エンジンの加速レスポンスを向上しつつターボ過給機の信頼性を確保可能なターボ過給機付エンジンの制御装置等を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a control device for a turbocharged engine that can ensure the reliability of the turbocharger while improving the acceleration response of the engine.

請求項1のターボ過給機付エンジンの制御装置は、吸気通路内に配設されたコンプレッサとこのコンプレッサに連結され且つ排気通路に配設されたタービンとを有するターボ過給機と、前記コンプレッサの下流側に配設されたスロットルバルブと、前記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させるバイパスバルブと、前記バイパスバルブの開閉を制御する制御手段とを備えたターボ過給機付エンジンの制御装置において、前記制御手段は、エンジンの加速時、前記バイパスバルブを開弁すると共に、前記コンプレッサの回転数が上限回転数に関連付けた回転閾値を超えたとき、前記バイパスバルブを閉弁又は前記バイパスバルブの開度を減少させることを特徴としている。 A control device for a turbocharged engine according to claim 1, comprising: a turbocharger having a compressor disposed in an intake passage; a turbine connected to the compressor and disposed in an exhaust passage; a throttle valve disposed on the downstream side of the compressor, a bypass passage that communicates the upstream side and the downstream side of the compressor, a bypass valve that opens and closes the bypass passage, and a control means that controls opening and closing of the bypass valve. In the control device for a turbocharged engine comprising and closing the bypass valve or reducing the degree of opening of the bypass valve .

このターボ過給機付エンジンの制御装置では、前記制御手段は、エンジンの加速時、前記バイパスバルブを開弁するため、コンプレッサを迂回して吸気通路の通過に伴う吸気圧損を低減することができ、ターボラグに起因したトルク低下を解消することができる。
コンプレッサの回転数が上限回転数に関連付けた回転閾値を超えたとき、前記バイパスバルブを閉弁又は前記バイパスバルブの開度を減少させるため、バイパス通路を介したコンプレッサ上流側への吸気還流を抑制してコンプレッサの負荷を増加することができ、バイパスバルブの閉弁動作時間を考慮してターボ過給機の上限回転数を超えるコンプレッサの過回転を回避することができる。
In this control device for a turbocharged engine, the control means opens the bypass valve when the engine is accelerating, so that the compressor is bypassed and the intake pressure loss due to passage through the intake passage can be reduced. , the reduction in torque caused by turbo lag can be eliminated.
When the rotational speed of the compressor exceeds a rotational speed threshold associated with the upper limit rotational speed, the bypass valve is closed or the degree of opening of the bypass valve is reduced , thereby suppressing intake air recirculation to the upstream side of the compressor through the bypass passage. Thus, the load on the compressor can be increased, and overspeed of the compressor exceeding the upper limit speed of the turbocharger can be avoided by considering the closing operation time of the bypass valve.

請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記コンプレッサと前記スロットルバルブとの間の吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段を有し、前記制御手段は、前記コンプレッサと前記スロットルバルブとの間の吸気圧力が所定の圧力閾値よりも低いとき、前記バイパスバルブを開弁することを特徴としている。
この構成によれば、エンジンの加速時、コンプレッサの負荷が低下する状況を確実に判別することができ、不必要なバイパスバルブの開操作を回避することができる。
According to a second aspect of the invention, there is provided an intake pressure detecting means for detecting an intake pressure between the compressor and the throttle valve in the invention according to the first aspect, and the control means controls the pressure between the compressor and the throttle valve. The bypass valve is opened when the intake pressure during the intake is lower than a predetermined pressure threshold.
According to this configuration, when the engine is accelerating, it is possible to reliably determine the situation in which the load on the compressor is reduced, and it is possible to avoid unnecessary opening of the bypass valve.

請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、前記制御手段は、前記コンプレッサの回転数が上限回転数に関連付けた回転閾値を超えたとき、前記バイパスバルブの開度を減少させることを特徴としている。
この構成によれば、コンプレッサの負荷を確実に増加することができる。
The invention of claim 3 is the invention of claim 1 or 2, wherein the control means reduces the degree of opening of the bypass valve when the rotation speed of the compressor exceeds a rotation threshold associated with the upper limit rotation speed. is characterized by
According to this configuration, the load on the compressor can be reliably increased.

請求項4の発明は、請求項3の発明において、前記制御手段は、前記バイパスバルブを閉弁することを特徴としている。
この構成によれば、コンプレッサの負荷を早期に増加することができる。
The invention of claim 4 is characterized in that, in the invention of claim 3, the control means closes the bypass valve.
According to this configuration, the load on the compressor can be increased early.

請求項5の発明は、請求項1~4の何れか1項の発明において、前記制御手段は、前記コンプレッサの回転数が前記回転閾値である設定回転数を超えたとき、前記バイパスバルブを閉弁又は前記バイパスバルブの開度を減少させることを特徴としている。
この構成によれば、コンプレッサによる上限回転数の超過可能性をコンプレッサの回転数を用いて確実に判定することができる。
The invention of claim 5 is the invention of any one of claims 1 to 4, wherein the control means closes the bypass valve when the rotation speed of the compressor exceeds a set rotation speed, which is the rotation threshold. It is characterized in that the degree of opening of the valve or the bypass valve is reduced .
According to this configuration, it is possible to reliably determine the possibility of the compressor exceeding the upper limit rotation speed by using the rotation speed of the compressor.

請求項の発明は、請求項1~の何れか1項の発明において、前記制御手段は、前記コンプレッサ前後の圧力比とコンプレッサを通過する吸気流量に基づき前記コンプレッサの回転数を推定することを特徴としている。
この構成によれば、専用のコンプレッサ回転数検出手段を設けることなくコンプレッサの回転数を推定することができる。
The invention of claim 6 is the invention of any one of claims 1 to 5 , wherein the control means estimates the rotation speed of the compressor based on the pressure ratio before and after the compressor and the flow rate of intake air passing through the compressor. is characterized by
According to this configuration, the rotation speed of the compressor can be estimated without providing a dedicated compressor rotation speed detection means.

本発明のターボ過給機付エンジンの制御装置によれば、ターボ過給機の上限回転数を超えるコンプレッサの過回転を回避することにより、エンジンの加速レスポンスを向上しつつターボ過給機の信頼性を確保することができる。 According to the control device for a turbocharged engine of the present invention, by avoiding over-rotation of the compressor exceeding the upper limit rotation speed of the turbocharger, the acceleration response of the engine is improved and the reliability of the turbocharger is improved. can ensure the integrity of the

実施例1に係るターボ過給機付エンジンの過給システムを概略的に示す構成図である。1 is a configuration diagram schematically showing a supercharging system for a turbosupercharged engine according to Embodiment 1. FIG. 図1の制御システムを示すプロック図である。2 is a block diagram showing the control system of FIG. 1; FIG. 吸気体積流量と圧力比との関係を示すマップである。4 is a map showing the relationship between intake volumetric flow rate and pressure ratio; 加速時における、エンジン回転数、スロットル開度、アクセル開度、ABV開度の関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between engine speed, throttle opening, accelerator opening, and ABV opening during acceleration. 制御システムによる処理を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing processing by a control system; 本実施例モデルと比較モデルとの第1吸気通路圧力に関する解析結果である。It is the analysis result regarding the first intake passage pressure of the present embodiment model and the comparative model. 本実施例モデルと比較モデルとのエンジン出力に関する解析結果である。It is an analysis result about the engine output of a present Example model and a comparative model. 本実施例モデルと比較モデルとの減速後再加速する状況における解析結果であって、(a)は、過給圧の変化、(b)は、タービン回転数の変化、(c)は、エンジン回転数の変化を示している。Analysis results of the embodiment model and the comparison model in a situation of deceleration and then re-acceleration, where (a) is the change in supercharging pressure, (b) is the change in the turbine speed, and (c) is the engine It shows the change in rotation speed.

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

以下、本発明の実施例1について図1~図8に基づいて説明する。
本実施例1に係るターボ過給機付エンジンの過給システムは、吸気通路にコンプレッサをバイパスするバイパス通路と、このバイパス通路を開閉するエアバイパスバルブとを備え、減速時、スロットルバルブの閉操作に伴う吸気通路内のサージングをエアバイパスバルブの開操作により抑制している。
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 8. FIG.
A supercharging system for an engine with a turbocharger according to the first embodiment includes a bypass passage that bypasses a compressor in an intake passage, and an air bypass valve that opens and closes the bypass passage. Surging in the intake passage associated with this is suppressed by opening the air bypass valve.

図1に示すように、過給システムSは、外部から導入された吸気(空気)が通過する吸気通路2と、この吸気通路2から供給された吸気と燃料噴射弁16から供給された燃料との混合気を燃焼させて車両の動力を発生するエンジン1(例えば、直列6気筒ガソリンエンジン)と、このエンジン1内の燃焼により発生した排気ガスを排出する排気通路3と、ターボ過給機4と、制御部5(制御手段 図2参照。)等を主な構成要素としている。 As shown in FIG. 1, the supercharging system S includes an intake passage 2 through which intake air (air) introduced from the outside passes; An engine 1 (for example, an in-line 6-cylinder gasoline engine) that generates power for a vehicle by burning an air-fuel mixture, an exhaust passage 3 that discharges exhaust gas generated by combustion in the engine 1, and a turbocharger 4 , and a control unit 5 (control means, see FIG. 2), etc., as main components.

エンジン1は、吸気通路2から供給された吸気を燃焼室13内に導入する吸気バルブ11と、燃焼室13に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁16と、燃焼室13内に供給された吸気と燃料との混合気に点火する点火プラグ17と、燃焼室13内における混合気の燃焼により上下往復運動するピストン14と、このピストン14の往復運動によって回転されるクランクシャフト15と、燃焼室13内における混合気の燃焼により発生した排気ガスを排気通路3に排出する排気バルブ12等を有する。 The engine 1 includes an intake valve 11 that introduces the intake air supplied from the intake passage 2 into the combustion chamber 13, a fuel injection valve 16 that injects fuel toward the combustion chamber 13, and the intake air supplied into the combustion chamber 13. A spark plug 17 that ignites an air-fuel mixture, a piston 14 that reciprocates vertically due to combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber 13, a crankshaft 15 that rotates by the reciprocating motion of the piston 14, and a combustion chamber 13 It has an exhaust valve 12 and the like for discharging the exhaust gas generated by the combustion of the air-fuel mixture inside to the exhaust passage 3 .

図1に示すように、吸気通路2は、上流側から順に、外部から導入された吸気を浄化するエアクリーナ21と、通過する吸気を圧縮して吸気圧力を上昇させるコンプレッサ41と、通過する吸気量を調整するスロットルバルブ22と、通過する吸気を冷却するインタクーラ23と、エンジン1(燃焼室13)に供給する吸気を一時的に蓄えるサージタンク24等が設けられている。以下、説明の便宜上、エアクリーナ21からコンプレッサ41までの通路を上流吸気通路25、コンプレッサ41からスロットルバルブ22までの通路を第1吸気通路26、スロットルバルブ22からエンジン1までの通路を第2吸気通路27として説明する。 As shown in FIG. 1, the intake passage 2 includes, in order from the upstream side, an air cleaner 21 that cleans the intake air introduced from the outside, a compressor 41 that compresses the passing intake air to increase the intake pressure, and an amount of the passing intake air. , an intercooler 23 for cooling the passing intake air, a surge tank 24 for temporarily storing the intake air to be supplied to the engine 1 (combustion chamber 13), and the like. Hereinafter, for convenience of explanation, the passage from the air cleaner 21 to the compressor 41 is the upstream intake passage 25, the passage from the compressor 41 to the throttle valve 22 is the first intake passage 26, and the passage from the throttle valve 22 to the engine 1 is the second intake passage. 27.

吸気通路2には、コンプレッサ41を迂回して吸気を流すバイパス通路28が形成されている。バイパス通路28は、コンプレッサ41の上流側(上流吸気通路25の下流端部分)とコンプレッサ41の下流側(第1吸気通路26の上流端部分)を連通している。このバイパス通路28の途中部には、バイパス通路28を流れる吸気流量を制御するエアバイパスバルブ(以下、ABVと表す。)29が設けられている。 A bypass passage 28 is formed in the intake passage 2 so that intake air bypasses the compressor 41 . The bypass passage 28 communicates the upstream side of the compressor 41 (the downstream end portion of the upstream intake passage 25) and the downstream side of the compressor 41 (the upstream end portion of the first intake passage 26). An air bypass valve (hereinafter referred to as ABV) 29 for controlling the flow rate of intake air flowing through the bypass passage 28 is provided in the middle of the bypass passage 28 .

図1に示すように、排気通路3は、上流側から順に、通過する排気ガスによって回転駆動されるタービン42と、通過する排気ガスの異音を処理する排気サイレンサ31等が設けられている。排気通路3には、タービン42を迂回して排気ガスを流す排気バイパス通路32が形成されている。排気バイパス通路32は、タービン42の上流側とタービン42の下流側を連通している。排気バイパス通路32の途中部には、排気バイパス通路32を流れる排気ガス流量を制御するウエストゲートバルブ33が設けられている。 As shown in FIG. 1, the exhaust passage 3 is provided with, in order from the upstream side, a turbine 42 that is rotationally driven by the passing exhaust gas, an exhaust silencer 31 that processes abnormal noise of the passing exhaust gas, and the like. An exhaust bypass passage 32 is formed in the exhaust passage 3 to bypass the turbine 42 and allow the exhaust gas to flow. The exhaust bypass passage 32 communicates the upstream side of the turbine 42 with the downstream side of the turbine 42 . A waste gate valve 33 that controls the flow rate of exhaust gas flowing through the exhaust bypass passage 32 is provided in the middle of the exhaust bypass passage 32 .

ターボ過給機4は、吸気通路2に配置されたコンプレッサ41と、排気通路3に配置されたタービン42と、コンプレッサ41とタービン42を連結する連結軸43と、コンプレッサ41とタービン42を収容するハウジング44等を有している。ハウジング44には、コンプレッサハウジング部、タービンハウジング部、及び軸受ハウジング部が形成されている。連結軸43は、筒状の軸受ハウジング部に所定の軸受(図示略)を介して回転可能に支持されている。 The turbocharger 4 accommodates a compressor 41 arranged in the intake passage 2, a turbine 42 arranged in the exhaust passage 3, a connecting shaft 43 connecting the compressor 41 and the turbine 42, and the compressor 41 and the turbine 42. It has a housing 44 and the like. The housing 44 is formed with a compressor housing portion, a turbine housing portion, and a bearing housing portion. The connecting shaft 43 is rotatably supported by a cylindrical bearing housing via a predetermined bearing (not shown).

次に、制御部5について説明する。
制御部5は、ABV29及びウエストゲートバルブ33を開閉制御可能に構成されている。図2に示すように、制御部5は、ABV29と、ウエストゲートバルブ33と、アクセル開度センサ61と、第1吸気圧センサ62(吸気圧力検出手段)と、エアフローセンサ63と、外気温センサ64に電気的に接続されている。
Next, the controller 5 will be explained.
The control unit 5 is configured to control the opening and closing of the ABV 29 and the waste gate valve 33 . As shown in FIG. 2, the control unit 5 includes an ABV 29, a waste gate valve 33, an accelerator opening sensor 61, a first intake pressure sensor 62 (intake pressure detection means), an air flow sensor 63, and an outside air temperature sensor. 64 are electrically connected.

アクセル開度センサ61は、運転者が操作するアクセルペダル(図示略)の開度を検出して制御部5に出力する。スロットルバルブ22の開度は、アクセルペダルの踏込操作量に応じて電子制御されている。第1吸気圧センサ62は、第1吸気通路26に設置され、ターボ過給機4の過給圧に相当する第1吸気通路26の吸気圧力(第1吸気通路圧力p)を検出して制御部5に出力する。エアフローセンサ63は、吸入吸気量を検出して制御部5に出力し、外気温センサ64は、外部環境の外気温度を検出して制御部5に出力する。 The accelerator opening sensor 61 detects the opening of an accelerator pedal (not shown) operated by the driver and outputs it to the controller 5 . The degree of opening of the throttle valve 22 is electronically controlled according to the amount of depression of the accelerator pedal. The first intake pressure sensor 62 is installed in the first intake passage 26, and detects and controls the intake pressure (first intake passage pressure p) of the first intake passage 26 corresponding to the boost pressure of the turbocharger 4. Output to part 5. The airflow sensor 63 detects the amount of intake air and outputs it to the control unit 5 , and the outside air temperature sensor 64 detects the outside air temperature of the external environment and outputs it to the control unit 5 .

図2に示すように、制御部5は、ウエストゲートバルブ33の作動を制御するWG制御部51と、コンプレッサ41の回転数を推定する回転数推定部52と、ABV29の作動を制御するABV制御部53を有している。 As shown in FIG. 2, the control unit 5 includes a WG control unit 51 that controls the operation of the wastegate valve 33, a rotation speed estimation unit 52 that estimates the rotation speed of the compressor 41, and an ABV control unit that controls the operation of the ABV 29. It has a portion 53 .

WG制御部51は、運転状態に応じた目標過給圧を予め保有し、タービン42の過回転を抑制している。このWG制御部51は、第1吸気圧センサ62によって検出された第1吸気通路圧力pと目標過給圧とを比較すると共に、第1吸気通路圧力pが目標過給圧よりも高い場合、ウエストゲートバルブ33を開操作することによりタービン42の回転数を低下させている。また、過給圧の短期収束を促進するため、WG制御部51は、ウエストゲートバルブ33の作動をフィードバック制御している。 The WG control unit 51 holds in advance a target supercharging pressure according to the operating state, and suppresses overspeeding of the turbine 42 . The WG control unit 51 compares the first intake passage pressure p detected by the first intake pressure sensor 62 with the target boost pressure, and when the first intake passage pressure p is higher than the target boost pressure, The rotational speed of the turbine 42 is reduced by opening the wastegate valve 33 . In addition, the WG control unit 51 feedback-controls the operation of the waste gate valve 33 in order to promote short-term convergence of the supercharging pressure.

回転数推定部52は、コンプレッサマップMを予め保有し、現在回転しているコンプレッサ41の回転数Ncを推定している。
図3に示すように、コンプレッサマップMは、横軸が吸気体積流量Qa(m3/sec)、縦軸が圧力比p/poで表され、両者の関係が、各コンプレッサ回転数について曲線で示されている。圧力比は、コンプレッサ41の下流側圧力に相当する第1吸気通路26の第1吸気通路圧力pをコンプレッサ41の上流側圧力に相当する上流吸気通路25の上流吸気通路圧力poで除算した値である。上流吸気通路圧力poは、エアフローセンサ63の検出値と外気温センサ64の検出値を用いて求めている。また、破線で示す曲線は、コンプレッサ41の信頼性を確保可能な上限回転数(例えば、170000rpm)のQa-p/po特性である。回転数推定部52は、コンプレッサマップMと各センサの検出値を用いてコンプレッサ41の回転数Ncを求めている。
The rotational speed estimator 52 holds a compressor map M in advance and estimates the rotational speed Nc of the compressor 41 currently rotating.
As shown in FIG. 3, in the compressor map M, the horizontal axis represents the intake air volumetric flow rate Qa (m3/sec) and the vertical axis represents the pressure ratio p/po. It is The pressure ratio is a value obtained by dividing the first intake passage pressure p of the first intake passage 26, which corresponds to the downstream pressure of the compressor 41, by the upstream intake passage pressure po of the upstream intake passage 25, which corresponds to the upstream pressure of the compressor 41. be. The upstream intake passage pressure po is obtained using the detection value of the airflow sensor 63 and the detection value of the outside air temperature sensor 64 . A curve indicated by a dashed line is the Qa-p/po characteristic at the upper limit rotation speed (for example, 170000 rpm) at which the reliability of the compressor 41 can be ensured. The rotational speed estimator 52 obtains the rotational speed Nc of the compressor 41 using the compressor map M and the detection values of the respective sensors.

ABV制御部53は、エンジン1の減速時、ABV29を開操作する減速制御と、エンジン1の加速時、ABV29を開操作する加速制御とを実行可能に構成されている。
ABV制御部53は、加速制御用フラグf1と、減速制御用フラグf2と、各々の制御に対応したタイマ(何れも図示略)を有している。これらフラグf1,f2は、通常0が代入されており、各々の実行条件が成立したときのみ、1が代入される。
各タイマは、1が代入されている間、カウントを継続し、0が代入されたとき、リセットされる。
The ABV control unit 53 is configured to be capable of executing deceleration control for opening the ABV 29 during deceleration of the engine 1 and acceleration control for opening the ABV 29 during acceleration of the engine 1 .
The ABV control unit 53 has an acceleration control flag f1, a deceleration control flag f2, and a timer corresponding to each control (all not shown). 0 is normally assigned to these flags f1 and f2, and 1 is assigned only when each execution condition is satisfied.
Each timer continues counting while it is assigned a 1 and is reset when it is assigned a 0.

ABV制御部53は、アクセルペダルの踏戻操作が実行された減速時、ABV29を所定時間(例えば、0.5sec)開操作して、過給された吸気をコンプレッサ41の上流側にリリーフする。これにより、スロットルバルブ22とコンプレッサ41との間の吸気圧力上昇を抑制し、サージングの発生を回避している。尚、減速状態は、アクセル開度センサ61の出力と減速判定閾値の比較により判定され、加速状態は、アクセル開度センサ61の出力と加速判定閾値の比較により判定されている。 During deceleration when the accelerator pedal is released, the ABV control unit 53 opens the ABV 29 for a predetermined time (for example, 0.5 sec) to relieve supercharged intake air to the upstream side of the compressor 41 . This suppresses an increase in intake pressure between the throttle valve 22 and the compressor 41, thereby avoiding surging. The deceleration state is determined by comparing the output of the accelerator opening sensor 61 and the deceleration determination threshold, and the acceleration state is determined by comparing the output of the accelerator opening sensor 61 and the acceleration determination threshold.

図4は、加速時における、エンジン回転数(一点鎖線)、スロットル開度(点線)、アクセル開度(破線)、ABV開度(実線)の関係を示すグラフである。尚、ABV開度の単位はミリメータ(mm)である。
図4に示すように、ABV制御部53は、アクセルペダルの踏込操作が実行された加速時で且つ第1吸気通路圧力pが大気圧力よりも低いとき、具体的には、停止状態や低車速状態からの加速時、ABV29を所定時間(例えば、0.5sec)開操作して、コンプレッサ41の上流側の吸気をコンプレッサ41の下流側に導入する。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between engine speed (chain line), throttle opening (dotted line), accelerator opening (broken line), and ABV opening (solid line) during acceleration. The unit of the ABV opening is millimeters (mm).
As shown in FIG. 4, the ABV control unit 53 is controlled when the accelerator pedal is depressed and the first intake passage pressure p is lower than the atmospheric pressure. When accelerating from this state, the ABV 29 is opened for a predetermined time (for example, 0.5 sec) to introduce intake air from the upstream side of the compressor 41 to the downstream side of the compressor 41 .

ABV29は、開操作時、閉弁指令信号を受けてから閉弁完了するまで遅れが発生するため、作動遅れ時間を考慮して、閉弁指令信号は、加速制御時、開弁開始から略0.4sec経過後に出力されている。これにより、吸気がコンプレッサ41を迂回することができ、吸気通路の通過に伴う吸気圧損を低減している。尚、加速時であっても、中高車速状態からの加速時のように、第1吸気通路圧力pが大気圧力以上のときには、吸気圧損が殆ど生じないため、ABV29は、閉弁状態を維持している。 When the ABV 29 is opened, there is a delay from the receipt of the valve closing command signal to the completion of closing the valve. It is output after 4 seconds have passed. As a result, the intake air can bypass the compressor 41, thereby reducing the intake pressure loss that accompanies passing through the intake passage. Even during acceleration, when the first intake passage pressure p is equal to or higher than the atmospheric pressure, such as during acceleration from a medium-to-high vehicle speed state, almost no intake pressure loss occurs, so the ABV 29 maintains the valve closed state. ing.

加速時における第1吸気通路圧力pの低下が大きく、ABV制御部53による加速制御が長期間継続した場合、コンプレッサ41に掛かる負荷が低下した状態であるため、エンジン1の僅かな回転数増加でコンプレッサ41の回転数Ncが急激に増大し、コンプレッサ41の回転数Ncがターボ過給機4の上限回転数を超える虞がある。
そこで、ABV29を閉弁するまでの動作時間を考慮して上限回転数よりも低い設定回転数Nd(例えば、30000rpm)を設定し、コンプレッサ41の回転数Ncが設定回転数Ndを超えた場合には、加速制御中であっても、ABV29を強制的に閉操作している。これにより、コンプレッサ41に掛かる負荷を直ちに増加することができ、エンジン回転数の増加に拘らず、コンプレッサ41の回転数Ncが上限回転数を超えないようにしている。
When the decrease in the first intake passage pressure p during acceleration is large and the acceleration control by the ABV control unit 53 continues for a long period of time, the load applied to the compressor 41 is reduced. The rotation speed Nc of the compressor 41 increases rapidly, and there is a possibility that the rotation speed Nc of the compressor 41 exceeds the upper limit rotation speed of the turbocharger 4 .
Therefore, considering the operation time until the ABV 29 is closed, a set rotation speed Nd (for example, 30000 rpm) lower than the upper limit rotation speed is set, and when the rotation speed Nc of the compressor 41 exceeds the set rotation speed Nd forcibly closes the ABV 29 even during acceleration control. As a result, the load applied to the compressor 41 can be increased immediately, and the rotation speed Nc of the compressor 41 does not exceed the upper limit rotation speed regardless of the increase in the engine rotation speed.

図5のフローチャートに基づき、制御部5によるABV29の操作処理手順について説明する。尚、図中、Si(i=1,2,…)は、各ステップを示す。 Based on the flowchart of FIG. 5, the operation processing procedure of ABV29 by the control part 5 is demonstrated. In the figure, Si (i=1, 2, . . . ) indicates each step.

まず、各センサ61~64の出力値、設定回転数Nd等の各種情報を読み込む(S1)。
次に、アクセル開度センサ61の出力に基づきエンジン1が加速状態か否か判定する(S2)。S2の判定の結果、エンジン1が加速状態の場合、S3に移行し、エンジン1が加速状態ではない場合、S13に移行する。
First, various information such as the output values of the sensors 61 to 64 and the set rotational speed Nd are read (S1).
Next, it is determined whether or not the engine 1 is accelerating based on the output of the accelerator opening sensor 61 (S2). As a result of the determination in S2, if the engine 1 is in the acceleration state, the process proceeds to S3, and if the engine 1 is not in the acceleration state, the process proceeds to S13.

S3では、第1吸気通路圧力pが大気圧よりも低いか否か判定する。
S3の判定の結果、第1吸気通路圧力pが大気圧よりも低い場合、停止状態や低車速状態からの加速時であるため、S4に移行する。S3の判定の結果、第1吸気通路圧力pが大気圧以上の場合、中高車速状態からの加速時であるため、S9に移行する。
S4では、フラグf1が0か否か判定する。S4の判定の結果、フラグf1が0の場合、現在加速制御をしていない走行状態から加速制御実行条件が成立したため、ABV29を全開状態になるように開操作する(S5)。S4の判定の結果、フラグf1が1の場合、既に加速制御を開始しているため、S7に移行する。
In S3, it is determined whether or not the first intake passage pressure p is lower than the atmospheric pressure.
If the result of the determination in S3 is that the first intake passage pressure p is lower than the atmospheric pressure, it is during acceleration from a stopped state or a low vehicle speed state, so the process proceeds to S4. If the result of determination in S3 is that the first intake passage pressure p is equal to or higher than the atmospheric pressure, it means that the vehicle is accelerating from a middle-to-high vehicle speed state, so the process proceeds to S9.
In S4, it is determined whether the flag f1 is 0 or not. As a result of the determination in S4, if the flag f1 is 0, the conditions for execution of acceleration control are satisfied from the running state in which no acceleration control is currently being performed, so the ABV 29 is fully opened (S5). As a result of the determination in S4, if the flag f1 is 1, the acceleration control has already started, so the process proceeds to S7.

S5の後、加速制御用タイマのカウントを開始し(S6)、コンプレッサマップMを用いてコンプレッサ41の回転数Ncを推定して(S7)、S8に移行する。
S8では、加速制御用タイマのカウント(0.5sec)が終了したか否か判定する。
S8の判定の結果、加速制御用タイマのカウントが終了した場合、吸気圧損のリスクが解消されているため、過給効率を高めるためにABV29を全閉状態になるように閉操作する(S9)。S8の判定の結果、加速制御用タイマのカウントが終了していない場合、S11に移行する。S9の後、フラグf1,f2に夫々0を代入して(S10)、リターンする。
After S5, the acceleration control timer starts counting (S6), the compressor map M is used to estimate the rotation speed Nc of the compressor 41 (S7), and the process proceeds to S8.
In S8, it is determined whether or not the acceleration control timer has finished counting (0.5 sec).
If the acceleration control timer has finished counting as a result of the determination in S8, the risk of intake pressure loss has been eliminated, so the ABV 29 is fully closed in order to increase the supercharging efficiency (S9). . If the result of determination in S8 is that the acceleration control timer has not finished counting, the process proceeds to S11. After S9, 0 is substituted for each of the flags f1 and f2 (S10), and the process returns.

S11では、コンプレッサ41の回転数Ncが設定回転数Ndよりも高いか否か判定する。S11の判定の結果、コンプレッサ41の回転数Ncが設定回転数Ndよりも高い場合、S9に移行する。吸気圧損のリスクが解消されていないものの、コンプレッサ41の回転数Ncが上限回転数を超えることに起因して発生する破損等のリスクを回避するためである。また、ABV29の閉弁動作が完了するまでコンプレッサ41の回転数Ncが上昇したとしても、コンプレッサ41の回転数Ncを上限回転数未満に抑えるために、上限回転数よりも低い設定回転数Ndで判定している。S11の判定の結果、コンプレッサ41の回転数Ncが設定回転数Nd未満の場合、ABV29の開弁状態を維持して、S12に移行する。S12では、フラグf1に1、フラグf2に0を夫々代入して、リターンする。 In S11, it is determined whether or not the rotation speed Nc of the compressor 41 is higher than the set rotation speed Nd. If the result of determination in S11 is that the rotation speed Nc of the compressor 41 is higher than the set rotation speed Nd, the process proceeds to S9. This is to avoid the risk of damage or the like that occurs due to the rotation speed Nc of the compressor 41 exceeding the upper limit rotation speed, although the risk of intake pressure loss is not eliminated. In addition, even if the rotation speed Nc of the compressor 41 increases until the valve closing operation of the ABV 29 is completed, in order to keep the rotation speed Nc of the compressor 41 below the upper limit rotation speed, the set rotation speed Nd lower than the upper limit rotation speed is set. Judging. When the rotational speed Nc of the compressor 41 is less than the set rotational speed Nd as a result of the determination in S11, the ABV 29 is kept open and the process proceeds to S12. In S12, 1 is substituted for the flag f1 and 0 for the flag f2, and the process returns.

S13では、アクセル開度センサ61の出力に基づきエンジン1が減速状態か否か判定する。S13の判定の結果、減速状態の場合、S14に移行する。S13の判定の結果、減速状態ではない場合、加減速走行以外の走行状態であるため、S9に移行する。
S14では、フラグf2が0か否か判定する。S14の判定の結果、フラグf2が0の場合、現在減速制御をしていない走行状態から減速制御実行条件が成立したため、ABV29を全開状態になるように開操作してサージングを解消する(S15)。S14の判定の結果、フラグf2が1の場合、既に減速制御が開始されているため、S17に移行する。
S15の後、加速制御用タイマのカウントを開始する(S16)。
In S13, based on the output of the accelerator opening sensor 61, it is determined whether the engine 1 is in a deceleration state. If the result of determination in S13 is that the vehicle is decelerating, the process proceeds to S14. If the result of determination in S13 is that the vehicle is not decelerating, the vehicle is in a running state other than acceleration/deceleration running, so the process proceeds to S9.
In S14, it is determined whether the flag f2 is 0 or not. As a result of the determination in S14, if the flag f2 is 0, the deceleration control execution condition is satisfied from the running state in which deceleration control is not currently being performed, so the ABV 29 is fully opened to eliminate surging (S15). . If the flag f2 is 1 as a result of the determination in S14, the deceleration control has already started, so the process proceeds to S17.
After S15, the acceleration control timer starts counting (S16).

S17では、減速制御用タイマのカウント(0.5sec)が終了したか否か判定する。S17の判定の結果、減速制御用タイマのカウントが終了した場合、サージングのリスクが解消されているため、ABV29を閉操作する(S9)。S17の判定の結果、減速制御用タイマのカウントが終了していない場合、S18に移行する。S18では、フラグf1に0、フラグf2に1を夫々代入して、リターンする。 In S17, it is determined whether or not the deceleration control timer has finished counting (0.5 sec). If the deceleration control timer has finished counting as a result of the determination in S17, the risk of surging has been eliminated, so the ABV 29 is closed (S9). If the deceleration control timer has not finished counting as a result of the determination in S17, the process proceeds to S18. In S18, 0 is substituted for the flag f1 and 1 for the flag f2, and the process returns.

次に、上記過給システムSの作用、効果について説明する。
作用、効果の説明に当り、CAE(Computer Aided Engineering)によるシミュレーション解析を行った。制御部5による加速制御を備えていないモデルAと、ABV29の開操作時間が0.3secの加速制御を備えたモデルBと、ABV29の開操作時間が0.5secの加速制御を備えたモデルCとを作成し、停止状態からの加速シーンについて、モデルA~Cの第1吸気通路圧力p及びエンジン1の駆動トルクについて夫々算出した。尚、減速制御を含めてその他の仕様は同一仕様に設定されており、ウエストゲートバルブ33は70%開操作されている。
Next, the operation and effects of the supercharging system S will be described.
A simulation analysis by CAE (Computer Aided Engineering) was performed to explain the action and effect. Model A without acceleration control by the control unit 5, Model B with acceleration control in which the opening operation time of the ABV 29 is 0.3 sec, and Model C with acceleration control in which the opening operation time of the ABV 29 is 0.5 sec. , and calculated the first intake passage pressure p and the drive torque of the engine 1 for the models A to C for acceleration scenes from a stopped state. Other specifications including deceleration control are set to the same specifications, and the waste gate valve 33 is operated to open 70%.

図6に、第1吸気通路圧力pの解析結果を示す。横軸は、時間(sec)、縦軸は、圧力(kPa)を示している。
図6に示すように、加速直後、モデルAは、第2吸気通路27の負圧によって第1吸気通路26の第1吸気通路圧力pが大きく減圧される。モデルBは、バイパス通路28を介して第1吸気通路26に供給される吸気により、モデルAよりも第1吸気通路26の第1吸気通路圧力pの低下を抑えている。モデルCは、第1吸気通路圧力pの低下が最も少ないことが確認された。
FIG. 6 shows the analysis result of the first intake passage pressure p. The horizontal axis indicates time (sec), and the vertical axis indicates pressure (kPa).
As shown in FIG. 6, in the model A, the first intake passage pressure p of the first intake passage 26 is greatly reduced due to the negative pressure of the second intake passage 27 immediately after acceleration. In the model B, the intake air supplied to the first intake passage 26 via the bypass passage 28 suppresses the decrease in the first intake passage pressure p in the first intake passage 26 more than in the model A. It was confirmed that the model C had the smallest decrease in the first intake passage pressure p.

図7に、エンジン1の駆動トルクの解析結果を示す。横軸は、時間(sec)、縦軸は、トルク(Nm)を示している。
図7に示すように、加速直後、モデルAは、吸気圧損に伴うターボラグにより大きなトルクダウンを生じている。モデルBは、モデルAに比べて改善が見られるが、依然として、第1吸気通路圧力pの低下に起因したトルクダウンが生じる。モデルCは、トルクダウンの発生が見られなかった。
FIG. 7 shows analysis results of the driving torque of the engine 1. As shown in FIG. The horizontal axis indicates time (sec), and the vertical axis indicates torque (Nm).
As shown in FIG. 7, immediately after acceleration, model A experiences a large torque reduction due to turbo lag due to intake pressure loss. Model B shows an improvement over model A, but torque reduction still occurs due to a decrease in the first intake passage pressure p. Model C did not show any torque down.

図8(a)~図8(c)に、過給圧が高い状態で減速した後、再加速したモデルAとモデルCの過給圧、タービン回転数、エンジン回転数を夫々示す。横軸は、時間(sec)を示し、ウエストゲートバルブ33は全閉操作である。モデルA,Bは、解析開始後、2.48secで減速を開始し、2.65secで再加速を開始している。
図8(a),図8(c)に示すように、モデルAは、減速制御から加速制御に亙り継続してABV29の全開が維持されているため、過給圧及びエンジン回転数共に低下している。また、図8(b)に示すように、モデルAは、短期間でターボ過給機4の上限回転数を超えるものの、モデルCは、モデルAに比べて上限回転数を超えるまでの期間が長い。
それ故、モデルCは、モデルAに比べて過給圧及びエンジン回転数共に立ち上がりが早くなっている。
FIGS. 8(a) to 8(c) show the boost pressure, turbine speed, and engine speed of model A and model C, which are decelerated with high boost pressure and then accelerated again. The horizontal axis indicates time (sec), and the wastegate valve 33 is fully closed. Models A and B start decelerating at 2.48 sec after the start of analysis, and start re-accelerating at 2.65 sec.
As shown in FIGS. 8(a) and 8(c), in Model A, the ABV 29 is kept fully open from deceleration control to acceleration control, so both boost pressure and engine speed decrease. ing. Further, as shown in FIG. 8(b), although the model A exceeds the upper limit rotation speed of the turbocharger 4 in a short period of time, the model C has a longer period until the upper limit rotation speed is exceeded compared to the model A. long.
Therefore, in model C, both the boost pressure and the engine speed rise faster than model A.

実施例1に係る過給システムSによれば、制御部5は、エンジン1の加速時、ABV29を開弁するため、コンプレッサ41を迂回して吸気通路2の通過に伴う吸気圧損を低減することができ、ターボラグに起因したトルク低下を解消することができる。コンプレッサ41の回転数Ncが上限回転数に関連付けた回転閾値(設定回転数Nd)を超えたとき、ABV29を閉弁するため、バイパス通路28を介したコンプレッサ41上流側への吸気還流を抑制してコンプレッサ41の負荷を増加することができ、ABV29の閉弁動作時間を考慮してターボ過給機4の上限回転数を超えるコンプレッサ41の過回転を回避することができる。 According to the supercharging system S according to the first embodiment, since the control unit 5 opens the ABV 29 when the engine 1 is accelerating, the compressor 41 is bypassed to reduce the intake pressure loss caused by passing through the intake passage 2. It is possible to eliminate the decrease in torque caused by turbo lag. When the rotation speed Nc of the compressor 41 exceeds the rotation threshold value (set rotation speed Nd) associated with the upper limit rotation speed, the ABV 29 is closed , so that intake air recirculation to the upstream side of the compressor 41 via the bypass passage 28 is suppressed. Thus, the load on the compressor 41 can be increased, and overspeed of the compressor 41 exceeding the upper limit speed of the turbocharger 4 can be avoided in consideration of the valve closing operation time of the ABV 29 .

第1吸気通路26の第1吸気通路圧力pを検出する第1吸気圧センサ62を有し、制御部5は、第1吸気通路26の第1吸気通路圧力pが所定の圧力閾値(大気圧)よりも低いとき、ABV29を開弁するため、エンジン1の加速時、コンプレッサ41の負荷が低下する状況を確実に判別することができ、不必要なABV29の開操作を回避することができる。 It has a first intake pressure sensor 62 for detecting a first intake passage pressure p of the first intake passage 26, and the control unit 5 detects that the first intake passage pressure p of the first intake passage 26 is a predetermined pressure threshold (atmospheric pressure). ), the ABV 29 is opened. Therefore, when the engine 1 is accelerated, the situation in which the load of the compressor 41 is reduced can be reliably determined, and unnecessary opening operation of the ABV 29 can be avoided.

制御部5は、コンプレッサ41の回転数Ncが上限回転数に関連付けた回転閾値(設定回転数Nd)を超えたとき、ABV29の開度を減少させるため、コンプレッサ41に掛かる負荷を確実に増加することができる。 When the rotation speed Nc of the compressor 41 exceeds the rotation threshold value (set rotation speed Nd) associated with the upper limit rotation speed, the control unit 5 decreases the opening of the ABV 29, thereby reliably increasing the load applied to the compressor 41. be able to.

制御部5は、コンプレッサ41の回転数Ncが上限回転数に関連付けた回転閾値(設定回転数Nd)を超えたとき、ABV29を全閉状態になるように閉操作するため、コンプレッサ41の負荷を早期に増加することができる。 When the rotation speed Nc of the compressor 41 exceeds the rotation threshold value (set rotation speed Nd) associated with the upper limit rotation speed, the control unit 5 closes the ABV 29 so as to be fully closed. Can be increased early.

制御部5は、コンプレッサ41の回転数Ncが回転閾値である設定回転数Ndを超えたとき、ABV29を閉弁又はABV29の開度を減少させるため、コンプレッサ41による上限回転数の超過可能性をコンプレッサ41の回転数Ncを用いて確実に判定することができる。 When the rotation speed Nc of the compressor 41 exceeds the set rotation speed Nd, which is the rotation threshold, the control unit 5 closes the ABV 29 or decreases the opening of the ABV 29 , so that the compressor 41 may exceed the upper limit rotation speed. It can be reliably determined using the rotational speed Nc of the compressor 41 .

制御部5は、コンプレッサ41前後の圧力比p/poとコンプレッサ41を通過する吸気流量Qaに基づきコンプレッサ41の回転数Ncを推定するため、専用のコンプレッサ回転数検出手段を設けることなくコンプレッサ41の回転数Ncを推定することができる。 Since the controller 5 estimates the rotation speed Nc of the compressor 41 based on the pressure ratio p/po before and after the compressor 41 and the intake flow rate Qa passing through the compressor 41, the compressor 41 can be operated without providing a dedicated compressor rotation speed detection means. The rotation speed Nc can be estimated.

次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
1〕前記実施形態においては、エンジン1の加速時、コンプレッサ41の回転数Ncが設定回転数Ndを超えたとき、ABV29を全閉操作する例を説明したが、少なくとも、加速制御によりABV29が開操作された初期開度よりも最終開度の開度が小さければ良く、最終開度が初期開度の60%或いは80%であっても良い。また、ABV29を閉操作する際、指令信号的に一気に全閉操作する指令信号を発生する例を説明したが、最終開度に対して所定の減少率により徐々に開度を減少させても良く、段階的に開度を間欠減少させても良い。
Next, a modified example in which the above embodiment is partially changed will be described.
1) In the above-described embodiment, when the rotation speed Nc of the compressor 41 exceeds the set rotation speed Nd during acceleration of the engine 1, the ABV 29 is fully closed. The final opening may be smaller than the operated initial opening, and the final opening may be 60% or 80% of the initial opening. Also, when the ABV 29 is closed, an example has been described in which a command signal is generated to perform a full-close operation at once as a command signal. , the opening may be intermittently decreased step by step.

2〕前記実施形態においては、コンプレッサ41の回転数Ncと設定回転数Ndとを比較する例を説明したが、コンプレッサ41の回転数Ncの増加率と上限回転数に関連付けた設定増加率とを比較しても良い。具体的には、制御部5が、コンプレッサ41の回転数Ncの増加率が設定増加率を超えたとき、ABV29を閉弁又はABV29の開度を減少させることにより、コンプレッサ41による上限回転数の超過可能性をコンプレッサ41の回転数Ncの増加率を用いて確実に判定することができる。 2) In the above-described embodiment, an example of comparing the rotation speed Nc of the compressor 41 and the set rotation speed Nd has been described. You can compare. Specifically, when the rate of increase in the rotational speed Nc of the compressor 41 exceeds the set rate of increase, the control unit 5 closes the ABV 29 or reduces the opening of the ABV 29 , thereby increasing the upper limit rotational speed of the compressor 41. can be reliably determined by using the rate of increase of the rotation speed Nc of the compressor 41.

3〕前記実施形態においては、直列6気筒エンジン1の例を説明したが、エンジン1からスロットルバルブ22までの第2吸気通路27の容積が大きいエンジンであれば、気筒数に拘らず同様の効果を奏することができる。 3) In the above embodiment, an example of the in-line 6-cylinder engine 1 was explained, but if the engine has a large volume of the second intake passage 27 from the engine 1 to the throttle valve 22, the same effect can be obtained regardless of the number of cylinders. can be played.

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

1 エンジン
2 吸気通路
3 排気通路
4 ターボ過給機
5 制御部
22 スロットルバルブ
28 バイパス通路
29 ABV
41 コンプレッサ
42 タービン
52 回転数推定部
53 ABV制御部
62 第1吸気圧センサ
S 過給システム
1 engine 2 intake passage 3 exhaust passage 4 turbocharger 5 control unit 22 throttle valve 28 bypass passage 29 ABV
41 Compressor 42 Turbine 52 Rotation speed estimation unit 53 ABV control unit 62 First intake pressure sensor S Supercharging system

Claims (6)

吸気通路内に配設されたコンプレッサとこのコンプレッサに連結され且つ排気通路に配設されたタービンとを有するターボ過給機と、前記コンプレッサの下流側に配設されたスロットルバルブと、前記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させるバイパスバルブと、前記バイパスバルブの開閉を制御する制御手段とを備えたターボ過給機付エンジンの制御装置において、
前記制御手段は、エンジンの加速時、前記バイパスバルブを開弁すると共に、前記コンプレッサの回転数が上限回転数に関連付けた回転閾値を超えたとき、前記バイパスバルブを閉弁又は前記バイパスバルブの開度を減少させることを特徴とするターボ過給機付エンジンの制御装置。
A turbocharger having a compressor disposed in an intake passage and a turbine connected to the compressor and disposed in an exhaust passage; a throttle valve disposed downstream of the compressor; A control device for a turbocharged engine comprising: a bypass passage that communicates between an upstream side and a downstream side; a bypass valve that opens and closes the bypass passage; and control means that controls opening and closing of the bypass valve,
The control means opens the bypass valve during acceleration of the engine, and closes or opens the bypass valve when the rotation speed of the compressor exceeds a rotation threshold associated with an upper limit rotation speed. A control device for a turbocharged engine, characterized in that the engine speed is reduced .
前記コンプレッサと前記スロットルバルブとの間の吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段を有し、
前記制御手段は、前記コンプレッサと前記スロットルバルブとの間の吸気圧力が所定の圧力閾値よりも低いとき、前記バイパスバルブを開弁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エンジンの制御装置。
an intake pressure detection means for detecting an intake pressure between the compressor and the throttle valve;
2. The turbocharger-equipped turbocharger according to claim 1, wherein said control means opens said bypass valve when an intake pressure between said compressor and said throttle valve is lower than a predetermined pressure threshold. Engine controller.
前記制御手段は、前記コンプレッサの回転数が上限回転数に関連付けた回転閾値を超えたとき、前記バイパスバルブの開度を減少させることを特徴とする請求項1又は2に記載のターボ過給機付エンジンの制御装置。 3. The turbosupercharger according to claim 1, wherein the control means reduces the degree of opening of the bypass valve when the rotational speed of the compressor exceeds a rotational speed threshold associated with the upper limit rotational speed. with engine control unit. 前記制御手段は、前記バイパスバルブを閉弁することを特徴とする請求項3に記載のターボ過給機付エンジンの制御装置。 4. A control device for a turbocharged engine according to claim 3, wherein said control means closes said bypass valve. 前記制御手段は、前記コンプレッサの回転数が前記回転閾値である設定回転数を超えたとき、前記バイパスバルブを閉弁又は前記バイパスバルブの開度を減少させることを特徴とする請求項1~4の何れか1項に記載のターボ過給機付エンジンの制御装置。 5. The controller closes the bypass valve or reduces the degree of opening of the bypass valve when the rotation speed of the compressor exceeds a set rotation speed, which is the rotation threshold. A control device for a turbocharged engine according to any one of Claims 1 to 1. 前記制御手段は、前記コンプレッサ前後の圧力比とコンプレッサを通過する吸気流量に基づき前記コンプレッサの回転数を推定することを特徴とする請求項1~5の何れか1項に記載のターボ過給機付エンジンの制御装置。 The turbocharger according to any one of claims 1 to 5, wherein the control means estimates the rotation speed of the compressor based on the pressure ratio before and after the compressor and the flow rate of intake air passing through the compressor. with engine control unit.
JP2019231186A 2019-12-23 2019-12-23 Control device for turbocharged engine Active JP7329190B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019231186A JP7329190B2 (en) 2019-12-23 2019-12-23 Control device for turbocharged engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019231186A JP7329190B2 (en) 2019-12-23 2019-12-23 Control device for turbocharged engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021099062A JP2021099062A (en) 2021-07-01
JP7329190B2 true JP7329190B2 (en) 2023-08-18

Family

ID=76541140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019231186A Active JP7329190B2 (en) 2019-12-23 2019-12-23 Control device for turbocharged engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7329190B2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000248955A (en) 1999-02-26 2000-09-12 Fuji Heavy Ind Ltd Control device for engine with supercharger
JP2008223613A (en) 2007-03-13 2008-09-25 Toyota Motor Corp Control device for internal combustion engine with supercharger
JP2009162124A (en) 2008-01-08 2009-07-23 Toyota Motor Corp Control system of parallel twin turbo system
JP2016089738A (en) 2014-11-06 2016-05-23 株式会社豊田自動織機 Suction bypass control method for internal combustion engine and suction bypass control system for internal combustion engine
JP6191526B2 (en) 2014-03-28 2017-09-06 マツダ株式会社 Control device for turbocharged engine
JP2017155657A (en) 2016-03-02 2017-09-07 マツダ株式会社 Engine with turbo supercharger
WO2017199363A1 (en) 2016-05-18 2017-11-23 三菱重工業株式会社 Multi-stage turbo supercharging system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6189929A (en) * 1984-10-09 1986-05-08 Mazda Motor Corp Intake device of supercharged engine
JP3137804B2 (en) * 1993-05-18 2001-02-26 マツダ株式会社 Engine supercharger

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000248955A (en) 1999-02-26 2000-09-12 Fuji Heavy Ind Ltd Control device for engine with supercharger
JP2008223613A (en) 2007-03-13 2008-09-25 Toyota Motor Corp Control device for internal combustion engine with supercharger
JP2009162124A (en) 2008-01-08 2009-07-23 Toyota Motor Corp Control system of parallel twin turbo system
JP6191526B2 (en) 2014-03-28 2017-09-06 マツダ株式会社 Control device for turbocharged engine
JP2016089738A (en) 2014-11-06 2016-05-23 株式会社豊田自動織機 Suction bypass control method for internal combustion engine and suction bypass control system for internal combustion engine
JP2017155657A (en) 2016-03-02 2017-09-07 マツダ株式会社 Engine with turbo supercharger
WO2017199363A1 (en) 2016-05-18 2017-11-23 三菱重工業株式会社 Multi-stage turbo supercharging system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021099062A (en) 2021-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6128081B2 (en) Internal combustion engine system
JP6015724B2 (en) Internal combustion engine system
US6725660B2 (en) Control device for variable-geometry turbocharger
JP4434174B2 (en) Control device for an internal combustion engine with a supercharger
JP6041753B2 (en) Engine exhaust gas recirculation system
KR20170007877A (en) System and method for removing surging noise of vehicle
JP2006266216A (en) Intake/exhaust device for diesel engine
JP2007092683A (en) Supercharging device for engine
JP5649343B2 (en) Intake throttle control method for internal combustion engine
JP7093636B2 (en) Supercharging pressure control method and supercharging pressure control device
JP2006342738A (en) Control device for electric supercharger
JP4595772B2 (en) Engine supercharger
JP7329190B2 (en) Control device for turbocharged engine
JP6509958B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2007023816A (en) Controller of internal combustion engine
JP6128425B2 (en) Supercharger control device for internal combustion engine
JP2006152894A (en) Throttle control device of internal combustion engine with supercharger
JP4501761B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP5319319B2 (en) Hybrid supercharger system
JP2006105026A (en) Supercharging controller for internal combustion engine
JP2016205283A (en) Engine control device with turbo supercharger
JP2016200034A (en) Control device of internal combustion engine
GB2579646A (en) A system, controller and method for stopping an engine
JP2004316558A (en) Control device of supercharger with electric motor
JP2014231821A (en) Controller for internal combustion engine equipped with supercharger

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230413

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230421

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230606

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: 20230707

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230720

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7329190

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150