JP2018071531A - Device and method for controlling engine mounted with supercharger - Google Patents

Device and method for controlling engine mounted with supercharger Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and a method for controlling an engine mounted with a supercharger capable of preventing damage to a turbo supercharger by appropriately controlling a rotation speed of a turbine.SOLUTION: When supercharging pressure detected by a supercharging pressure sensor is not less than first predetermined supercharging pressure, a PCM for controlling an amount of fuel supplied to a combustion chamber through a fuel injection valve: sets an upper limit fuel injection amount on the basis of a nozzle opening estimated from a detection result of a nozzle position sensor and an engine rotation speed detected by an engine rotation speed sensor; and executes fuel injection amount limiting control to keep a fuel injection amount per one cycle of the engine not more than the upper limit fuel injection amount.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、過給機付エンジンの制御装置及び制御方法に関する。   The present invention relates to a control device and a control method for a supercharged engine.

従来より、排気ガスによってタービンを回転させることによりコンプレッサを駆動して、吸気を過給するターボ過給機であって、タービンへの排気ガスの入口通路における、排気ガスの流路断面積を調整するための複数の可動式ベーン（可動部材）を有するターボ過給機を備えたエンジンが知られている（例えば特許文献１）。   Conventionally, a turbocharger that supercharges intake air by driving a compressor by rotating the turbine with exhaust gas, and adjusting the cross-sectional area of the exhaust gas in the inlet passage of the exhaust gas to the turbine An engine including a turbocharger having a plurality of movable vanes (movable members) is known (for example, Patent Document 1).

特許文献１に記載のターボ過給機は、上記コンプレッサによる過給圧が第１設定圧以上であるときに、該過給圧が低下するように上記可動式ベーンを開き側に作動させる信号を上記可動式ベーンのアクチュエータに送る第１過給圧低下制御手段と、上記コンプレッサによる過給圧が、上記第１設定圧よりも大きい値に設定された第２設定圧以上であるときに、上記可動式ベーンを上記第１過給圧低下制御手段よりも大きく開き側に作動させるように、上記アクチュエータに信号を送る第２過給圧低下制御手段と、上記コンプレッサによる過給圧が、上記第２設定圧よりも大きい値に設定された第３設定圧以上であるときに、エンジンへの燃料供給を中止させる燃料カット制御手段と、を備えている。   In the turbocharger described in Patent Document 1, when the supercharging pressure by the compressor is equal to or higher than a first set pressure, a signal for operating the movable vane to the open side so that the supercharging pressure is lowered is provided. When the supercharging pressure by the first supercharging pressure lowering control means to be sent to the actuator of the movable vane and the compressor is equal to or higher than the second set pressure set to a value larger than the first set pressure, The second supercharging pressure lowering control means for sending a signal to the actuator and the supercharging pressure by the compressor so as to operate the movable vane to the opening side larger than the first supercharging pressure lowering control means. Fuel cut control means for stopping the fuel supply to the engine when the pressure is equal to or higher than a third set pressure set to a value larger than the 2 set pressure.

特開２００１−１３２４６６号公報JP 2001-132466 A

ところで、タービンへの入口通路における、排気ガスの流路断面積を調整するための１つ又は複数の可動部材を有するターボ過給機では、エンジンの燃焼室内で燃料を燃焼させた際に発生する煤が、上記可動部材に付着することによって、上記可動部材がタービンケーシング等に固着してしまうことがある。   By the way, in the turbocharger having one or a plurality of movable members for adjusting the cross-sectional area of the exhaust gas in the inlet passage to the turbine, it is generated when fuel is burned in the combustion chamber of the engine. When the soot adheres to the movable member, the movable member may adhere to the turbine casing or the like.

流路断面積を小さく絞った状態で上記可動部材が固着すると、タービンを回転させるための排気エネルギーが高くなるため、タービンの回転数が、ターボ過給機自体を損傷させるような回転数まで上昇する可能性が高くなる。   If the movable member is fixed with the flow passage cross-sectional area being reduced, the exhaust energy for rotating the turbine increases, so the turbine speed increases to such a level as to damage the turbocharger itself. Is more likely to do.

特許文献１に記載のターボ過給機付エンジンでは、コンプレッサによる過給圧が第２過給圧以上であるときに、上記可動部材を出来る限り大きく開き側に作動させるように上記可動部材のアクチュエータに信号を送り、該信号を送った後でも、過給圧が低下せず第３過給圧以上になったときに、上記可動部材が固着したと判定して、エンジンへの燃料供給を中止させるようにしている。これにより、上記エンジンからの排圧が抑えられるため、タービンの回転数を下げることができ、ターボ過給機の損傷を防止することができる。   In the turbocharged engine described in Patent Document 1, when the supercharging pressure by the compressor is equal to or higher than the second supercharging pressure, the movable member actuator is operated to open the movable member as far as possible. Even after sending the signal, when the boost pressure does not decrease and exceeds the third boost pressure, it is determined that the movable member is fixed and the fuel supply to the engine is stopped. I try to let them. Thereby, since the exhaust pressure from the engine is suppressed, the rotational speed of the turbine can be reduced, and damage to the turbocharger can be prevented.

しかしながら、上記可動部材の固着の判定には一定時間が必要である。近年のターボ過給機は、小型化される傾向にあり、小型のターボ過給機は過給レスポンスが高いため、上記可動部材の固着の判定を行っている間に、ターボ過給機が損傷してしまうおそれがある。そのため、タービンの回転数を適切に制御して、ターボ過給機の損傷を防止するという観点からは、改良の余地がある。   However, it takes a certain time to determine whether the movable member is fixed. In recent years, turbochargers tend to be miniaturized, and since small turbochargers have a high turbocharge response, the turbocharger is damaged while determining whether the movable member is stuck. There is a risk of it. Therefore, there is room for improvement from the viewpoint of appropriately controlling the rotational speed of the turbine to prevent damage to the turbocharger.

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、タービンの回転数を適切に制御して、ターボ過給機の損傷を防止することができる過給機付エンジンの制御装置及び制御方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide an engine with a supercharger that can appropriately control the rotational speed of the turbine and prevent damage to the turbocharger. The present invention provides a control device and a control method.

上記課題を解決するために、本発明は、過給機付エンジンの制御装置を対象として、上記エンジンの燃焼室内に燃料を供給可能に構成された燃料噴射弁と、上記エンジンの排気通路に設けられたタービンと上記エンジンの吸気通路に設けられたコンプレッサとを有し、上記排気通路内を流れる排気ガスによって上記タービンを回転させることにより、上記コンプレッサを駆動するターボ過給機であって、上記排気通路において、上記排気ガスの上記タービンへの入口通路における、該排気ガスの流路断面積を変更可能に構成された１つ又は複数の可動部材を有するターボ過給機と、上記コンプレッサのよる吸気の過給圧を検出する過給圧検出手段と、上記入口通路における、上記排気ガスの流路断面積を検出又は推定する流路断面積検出又は推定手段と、上記エンジンの出力軸の回転角からエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、上記燃料噴射弁から上記燃焼室に供給される燃料の供給量を制御する燃料供給量制御手段と、上記過給圧検出手段によって検出された検出過給圧が第１所定過給圧以上であるときに、上記流路断面積検出又は推定手段によって検出又は推定される上記流路断面積と、上記エンジン回転数検出手段によって検出されるエンジン回転数とに基づいて上限燃料供給量を設定する上限燃料供給量設定手段と、を備え、上記燃料供給量制御手段は、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧以上であるときに、上記エンジンの１サイクルあたりの燃料の供給量を、上記上限燃料供給量設定手段によって設定された上限燃料供給量以下に制限する燃料供給量制限制御を実行するように構成されている、ものとした。   In order to solve the above-described problems, the present invention is directed to a control device for a supercharged engine, and is provided in a fuel injection valve configured to be able to supply fuel into a combustion chamber of the engine and an exhaust passage of the engine. A turbocharger that drives the compressor by rotating the turbine with exhaust gas flowing in the exhaust passage, In the exhaust passage, the turbocharger having one or a plurality of movable members configured to change the cross-sectional area of the exhaust gas in the inlet passage to the turbine of the exhaust gas, and the compressor A supercharging pressure detecting means for detecting the supercharging pressure of the intake air, and a cross-sectional area detection for detecting or estimating the cross-sectional area of the exhaust gas in the inlet passage; Determining means, engine speed detecting means for detecting the engine speed from the rotation angle of the output shaft of the engine, and fuel supply amount control means for controlling the amount of fuel supplied from the fuel injection valve to the combustion chamber And the flow path cross-sectional area detected or estimated by the flow path cross-sectional area detection or estimation means when the detected supercharging pressure detected by the supercharging pressure detection means is greater than or equal to a first predetermined boost pressure. An upper limit fuel supply amount setting means for setting an upper limit fuel supply amount based on the engine speed detected by the engine speed detection means, and the fuel supply amount control means has the detected supercharging pressure. Fuel supply for limiting the fuel supply amount per cycle of the engine to the upper limit fuel supply amount set by the upper limit fuel supply amount setting means when the pressure is equal to or higher than the first predetermined boost pressure. It is configured to perform the restriction control, and the things.

この構成によると、可動部材が固着状態であるか否かの判定を待つこと無く、検出過給圧が第１所定過給圧以上であるときに、燃料供給量制限制御が実行される。   According to this configuration, the fuel supply amount restriction control is executed when the detected supercharging pressure is equal to or higher than the first predetermined supercharging pressure without waiting for the determination as to whether or not the movable member is in the fixed state.

すなわち、検出過給圧は、コンプレッサの回転数が高いほど高く、コンプレッサの回転数はタービンの回転数が高いほど高いため、検出過給圧が上昇しているということは、タービンの回転数が上昇していることを意味する。そのため、タービンの回転数が上昇して、検出過給圧が第１所定過給圧以上まで上昇したときに、タービンの回転数が、ターボ過給機自体を損傷させるような回転数まで上昇する可能性が高い（以下、タービンが過回転状態となる可能性が高いという）として、燃料供給量制限制御が実行する。この燃料供給量制限制御により、燃料の供給量を制限して、上記排気通路における上記タービンよりも排気上流側の部分（以下、排気上流部という）の排圧を低下させることができる。これにより、可動部材が固着状態であるか否かの判定の完了を待つこと無く、タービンが過回転状態となる可能性が高いときに、速やかに、タービンを回転させるための排気エネルギーを低下させて、タービンの回転数を低下させることができる。この結果、タービンの回転数を適切に制御して、ターボ過給機の損傷を防止することができる。   That is, the detected supercharging pressure is higher as the compressor speed is higher, and the compressor rotational speed is higher as the turbine speed is higher. Therefore, the detected supercharging pressure is increased. It means that it is rising. Therefore, when the rotational speed of the turbine rises and the detected supercharging pressure rises to the first predetermined supercharging pressure or higher, the rotational speed of the turbine rises to such a rotational speed that damages the turbocharger itself. The fuel supply amount restriction control is executed on the assumption that the possibility is high (hereinafter, the possibility that the turbine is in an overspeed state is high). By this fuel supply amount restriction control, the fuel supply amount can be restricted, and the exhaust pressure in the exhaust upstream side of the turbine in the exhaust passage (hereinafter referred to as the exhaust upstream portion) can be reduced. As a result, the exhaust energy for rotating the turbine is quickly reduced when there is a high possibility that the turbine will be in an overspeed state without waiting for the completion of the determination as to whether or not the movable member is in the fixed state. Thus, the rotational speed of the turbine can be reduced. As a result, it is possible to appropriately control the turbine speed and prevent the turbocharger from being damaged.

上記過給機付エンジンの制御装置において、上記燃料供給量制御手段は、上記検出過給圧が、上記第１所定過給圧よりも大きい値に設定された第２所定過給圧以上であるときには、上記燃料供給量制限制御において、上記燃料供給量を０にするように構成されている、ことが望ましい。   In the control device for an engine with a supercharger, the fuel supply amount control means is configured such that the detected supercharging pressure is equal to or higher than a second predetermined supercharging pressure set to a value larger than the first predetermined supercharging pressure. In some cases, it is desirable that the fuel supply amount is set to zero in the fuel supply amount restriction control.

すなわち、例えば、可動部材が、排気ガスの流路断面積が最小となるような位置で固着してしまうと、上記排気上流部内の排圧が急激に上昇するため、タービンが過回転状態となる可能性がさらに高くなる。このときには、燃焼室への燃料供給自体を一時的に停止させて、排気上流部内の排圧を一気に低下させることが望ましい。そこで、検出過給圧が第２所定過給圧以上であり、タービンが過回転状態となる可能性がさらに高いときには、燃料供給量を０にすることにより、上記排気通路における上記タービンよりも排気上流側の部分の排圧を急激に低下させる。これにより、一層、ターボ過給機の損傷を防止することができる。   That is, for example, if the movable member is fixed at a position where the exhaust gas flow passage cross-sectional area is minimized, the exhaust pressure in the exhaust upstream portion increases rapidly, and the turbine is over-rotated. The possibility is even higher. At this time, it is desirable to temporarily stop the fuel supply itself to the combustion chamber to reduce the exhaust pressure in the exhaust upstream portion at once. Therefore, when the detected supercharging pressure is equal to or higher than the second predetermined supercharging pressure and there is a high possibility that the turbine will be in an overspeed state, the fuel supply amount is set to 0 so that the exhaust gas is exhausted more than the turbine in the exhaust passage. The exhaust pressure in the upstream part is rapidly reduced. Thereby, damage to the turbocharger can be further prevented.

上記過給機付エンジンの制御装置の一の実施形態では、上記排気通路における上記タービンよりも排気上流側の部分の排気ガスの圧力を検出する排圧検出手段をさらに備え、上記上限燃料供給量設定手段は、上記排圧検出手段によって検出された検出排圧が所定排圧以上であるときには、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧未満であるときであっても、上記流路断面積検出又は推定手段によって検出又は推定される上記流路断面積と上記エンジン回転数検出手段によって検出されるエンジン回転数とに基づいて上限燃料供給量を設定するように構成され、上記燃料供給量制御手段は、上記排圧検出手段によって検出された上記検出排圧が上記所定排圧以上であるときには、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧未満であるときであっても、上記燃料供給量制限制御を実行するように構成されている。   In one embodiment of the control device for an engine with a supercharger, the controller further comprises exhaust pressure detecting means for detecting the pressure of exhaust gas in a portion of the exhaust passage upstream of the turbine in the exhaust passage, and the upper limit fuel supply amount When the detected exhaust pressure detected by the exhaust pressure detecting means is equal to or higher than a predetermined exhaust pressure, the setting means is configured to detect the flow path even when the detected supercharging pressure is less than the first predetermined supercharging pressure. The fuel supply is configured to set an upper limit fuel supply amount based on the flow path cross-sectional area detected or estimated by the cross-sectional area detection or estimation means and the engine speed detected by the engine speed detection means. When the detected exhaust pressure detected by the exhaust pressure detecting means is equal to or higher than the predetermined exhaust pressure, the amount control means is when the detected supercharging pressure is less than the first predetermined supercharging pressure. It is configured to perform a serial fuel supply quantity limiting control.

上述したように、検出過給圧は、コンプレッサの回転数が高いほど高く、コンプレッサの回転数はタービンの回転数が高いほど高くなるため、検出過給圧が上記第１所定過給圧以上になったときに、タービンが過回転状態となる可能性が高いとして、燃料供給量制限制御を実行していれば、基本的には、タービンが過回転状態となることを抑制することができる。しかしながら、検出過給圧は、上記排気上流部内の排圧が上昇し、タービンの回転数が上がることによって上昇するものであるため、例えば、排気ガスの流量が多く、タービンの回転数が急激に上昇するおそれがあるときには、検出過給圧よりも上記排気上流部内の排圧に基づいて、燃料供給量制限制御を実行する方が、上記排気上流部内の排圧を、速やかに低下させる観点からは望ましい。   As described above, the detected supercharging pressure increases as the compressor speed increases, and the compressor rotational speed increases as the turbine speed increases. Therefore, the detected supercharging pressure exceeds the first predetermined supercharging pressure. If the fuel supply amount restriction control is executed on the assumption that there is a high possibility that the turbine will be in an overspeed state at that time, basically, the turbine can be prevented from being in an overspeed state. However, the detected supercharging pressure increases when the exhaust pressure in the exhaust upstream portion increases and the rotational speed of the turbine increases. For example, the flow rate of exhaust gas is large and the rotational speed of the turbine is abruptly increased. When there is a risk of an increase, it is more effective to execute the fuel supply amount restriction control based on the exhaust pressure in the exhaust upstream portion than the detected supercharging pressure from the viewpoint of quickly reducing the exhaust pressure in the exhaust upstream portion. Is desirable.

そこで、燃料供給量制御手段を、検出排圧が所定排圧以上であるときには、検出過給圧が第１所定過給圧未満であるときであっても、燃料供給量制限制御を実行するように構成する。これにより、検出過給圧は、未だ第１所定過給圧以上になっていないが、上記排気上流部の排圧は、タービンが過回転状態となる可能性が高い排圧まで上昇しているようなときに、タービンが過回転状態となることを抑制して、ターボ過給機の損傷を防止することができる。   Therefore, the fuel supply amount control means performs the fuel supply amount restriction control when the detected exhaust pressure is equal to or higher than the predetermined exhaust pressure, even when the detected supercharging pressure is less than the first predetermined supercharging pressure. Configure. As a result, the detected supercharging pressure has not yet exceeded the first predetermined supercharging pressure, but the exhaust pressure in the exhaust upstream portion has increased to an exhaust pressure at which the turbine is likely to be in an overspeed state. In such a case, it is possible to prevent the turbocharger from being damaged by suppressing the turbine from being over-rotated.

上記検出過給圧が上記第２所定過給圧以上であるときに、上記燃料供給量制限制御において、上記燃料供給量を０にするように構成されている上記過給機付エンジンの制御装置の一実施形態では、上記燃料供給量制御手段は、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧以上かつ上記第２所定過給圧未満であるときに、上記燃料供給量制限制御において、上記燃料の供給量が上記検出過給圧に基づいて設定されるときには、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧に対して高いほど、上記燃料の供給量を小さく設定するように構成されている。   The supercharger-equipped engine control device configured to set the fuel supply amount to 0 in the fuel supply amount restriction control when the detected supercharging pressure is equal to or higher than the second predetermined supercharging pressure. In one embodiment, the fuel supply amount control means, in the fuel supply amount restriction control, when the detected supercharging pressure is not less than the first predetermined supercharging pressure and less than the second predetermined supercharging pressure, When the fuel supply amount is set based on the detected boost pressure, the fuel supply amount is set to be smaller as the detected boost pressure is higher than the first predetermined boost pressure. Has been.

この構成により、上記燃料供給量制限制御において、上記燃料の供給量が上記検出過給圧に基づいて設定されるときには、検出過給圧が第１所定過給圧に対して大きいほど、燃料供給量が小さくなるよう制御されるため、コンプレッサによる吸気の過給圧が第１所定過給圧に対して、高い側に大きく離れていたとしても、上記排気上流部内の排圧を速やかに低下させて、過給圧を低下させることができる。これにより、ターボ過給機の損傷をより防止することができる。   With this configuration, when the fuel supply amount is set based on the detected boost pressure in the fuel supply amount restriction control, the fuel supply is increased as the detected boost pressure is larger than the first predetermined boost pressure. Since the amount is controlled to be small, even if the boost pressure of the intake air by the compressor is far away from the first predetermined boost pressure, the exhaust pressure in the exhaust upstream portion is quickly reduced. Thus, the supercharging pressure can be reduced. Thereby, damage to the turbocharger can be further prevented.

また、本発明の別の態様は過給機付きエンジンの制御方法の発明であり、この発明は、エンジンの燃焼室内に燃料を供給可能に構成された燃料噴射弁と、上記エンジンの排気通路に設けられたタービンと上記エンジンの吸気通路に設けられたコンプレッサとを有し、上記排気通路内を流れる排気ガスによって上記タービンを回転させることにより、上記コンプレッサを駆動するターボ過給機であって、上記排気通路において、上記タービンへの上記排気ガスの入口通路における、該排気ガスの流路断面積を変更可能に構成された１つ又は複数の可動部材を有するターボ過給機とを備えた過給機付エンジンの制御方法を対象として、上記コンプレッサのよる吸気の過給圧を検出する過給圧検出工程と、上記入口通路における、上記排気ガスの流路断面積を検出又は推定する流路断面積検出又は推定工程と、上記エンジンの出力軸の回転角からエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出工程と、上記燃料噴射弁から上記燃焼室に供給される燃料の供給量を設定する燃料供給量設定工程と、上記過給圧検出工程で検出された検出過給圧が、第１所定過給圧以上であるときに、上記流路断面積検出又は推定工程で上記検出又は推定された上記流路断面積と、上記エンジン回転数検出工程で検出されたエンジン回転数とに基づいて上限燃料供給量を設定する上限燃料供給量設定工程とを含み、上記燃料供給量設定工程は、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧以上であるときには、上記エンジンの１サイクルあたりの燃料の噴射量を、上記上限燃料供給量設定工程で設定された上限燃料供給量以下に設定する工程である、という構成とした。   Further, another aspect of the present invention is an invention of a control method for an engine with a supercharger. The present invention includes a fuel injection valve configured to be able to supply fuel into a combustion chamber of the engine, and an exhaust passage of the engine. A turbocharger having a turbine provided and a compressor provided in an intake passage of the engine, and driving the compressor by rotating the turbine by exhaust gas flowing in the exhaust passage; A turbocharger having one or a plurality of movable members configured to change a cross-sectional area of the exhaust gas in the exhaust gas inlet passage to the turbine; For a control method of a turbocharged engine, a supercharging pressure detection step for detecting a supercharging pressure of intake air by the compressor, and a flow of the exhaust gas in the inlet passage A flow path cross-sectional area detecting or estimating step for detecting or estimating a cross-sectional area, an engine speed detecting step for detecting an engine speed from a rotation angle of the output shaft of the engine, and the fuel injection valve supplied to the combustion chamber. When the detected supercharging pressure detected in the fuel supply amount setting step for setting the fuel supply amount and the supercharging pressure detection step is equal to or higher than the first predetermined supercharging pressure, An upper limit fuel supply amount setting step for setting an upper limit fuel supply amount based on the flow path cross-sectional area detected or estimated in the estimation step and the engine speed detected in the engine rotation number detection step, In the fuel supply amount setting step, when the detected supercharging pressure is equal to or higher than the first predetermined supercharging pressure, the fuel injection amount per cycle of the engine is set in the upper limit fuel supply amount setting step. Upper limit fuel supply A step of setting the following amounts, has a structure that.

この構成によると、タービンが過回転状態となる可能性が高いときには、燃料供給量設定工程において、燃料の供給量を制限して、上記排気上流部の排圧を速やかに低下させることができる。これにより、可動部材が固着状態であるか否かの判定の完了を待つこと無く、タービンが過回転状態となる可能性が高いときに、速やかに、タービンを回転させるための排気エネルギーを低下させて、タービンの回転数を低下させることができる。この結果、タービンの回転数を適切に制御して、ターボ過給機の損傷を防止することができる。   According to this configuration, when there is a high possibility that the turbine is in an over-rotation state, the fuel supply amount is limited in the fuel supply amount setting step, and the exhaust pressure in the exhaust upstream portion can be quickly reduced. As a result, the exhaust energy for rotating the turbine is quickly reduced when there is a high possibility that the turbine will be in an overspeed state without waiting for the completion of the determination as to whether or not the movable member is in the fixed state. Thus, the rotational speed of the turbine can be reduced. As a result, it is possible to appropriately control the turbine speed and prevent the turbocharger from being damaged.

上記過給機付エンジンの制御方法において、上記燃料供給量設定工程は、上記検出過給圧が、上記第１所定過給圧よりも大きい値に設定された第２所定過給圧以上であるときには、上記燃料の供給量を０に設定する工程である、ことが望ましい。   In the control method for an engine with a supercharger, in the fuel supply amount setting step, the detected supercharging pressure is equal to or higher than a second predetermined supercharging pressure set to a value larger than the first predetermined supercharging pressure. In some cases, it is desirable to set the fuel supply amount to zero.

この構成によると、検出過給圧が第２所定過給圧以上であり、タービンが過回転状態となる可能性がさらに高いときには、燃料供給量設定工程において、燃料供給量を０に設定することにより、上記排気上流部の排圧を急激に低下させることができる。これにより、一層、ターボ過給機の損傷を防止することができる。   According to this configuration, the fuel supply amount is set to 0 in the fuel supply amount setting step when the detected supercharging pressure is equal to or higher than the second predetermined boost pressure and the turbine is more likely to be in the overspeed state. As a result, the exhaust pressure in the exhaust upstream portion can be rapidly reduced. Thereby, damage to the turbocharger can be further prevented.

上記過給機付エンジンの制御方法の一実施形態では、上記排気通路における上記タービンよりも排気上流側の部分の排気ガスの圧力を検出する排圧検出工程をさらに含み、上記上限燃料供給量設定工程は、上記排圧検出工程で検出された検出排圧が所定排圧以上であるときには、上記検出過給圧が上記所定過給圧未満であるときであっても、上記検出又は推定された上記流路断面積と、上記検出されたエンジン回転数とに基づいて上限燃料供給量を設定する工程であり、上記燃料供給量設定工程は、上記排圧検出工程で検出された検出排圧が所定排圧以上であるときには、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧未満であるときであっても、上記エンジンの１サイクルあたりの燃料の供給量を上記上限燃料供給量以下に設定する工程である。   In one embodiment of the method for controlling the engine with a supercharger, the method further comprises an exhaust pressure detection step of detecting an exhaust gas pressure in a portion of the exhaust passage upstream of the turbine in the exhaust passage, and the upper limit fuel supply amount setting When the detected exhaust pressure detected in the exhaust pressure detecting step is equal to or higher than a predetermined exhaust pressure, the process is detected or estimated even when the detected supercharging pressure is less than the predetermined supercharging pressure. The upper limit fuel supply amount is set based on the flow path cross-sectional area and the detected engine speed, and the fuel supply amount setting step includes the detected exhaust pressure detected in the exhaust pressure detection step. When the exhaust pressure is equal to or higher than the predetermined exhaust pressure, the fuel supply amount per cycle of the engine is set to be equal to or lower than the upper limit fuel supply amount even when the detected supercharging pressure is less than the first predetermined supercharging pressure. It is a process to do.

すなわち、検出過給圧は、上記排気上流部内の排圧が上昇し、タービンの回転数が上がることによって上昇するものであるため、例えば、排気ガスの流量が多く、タービンの回転数が急激に上昇するおそれがあるときには、燃料供給量設定工程において、検出過給圧よりも上記排気上流部内の排圧に基づいて、上記燃料の供給量を設定する方が、上記排気上流部内の排圧を、速やかに低下させる観点からは望ましい。   That is, the detected supercharging pressure rises when the exhaust pressure in the exhaust upstream portion rises and the rotational speed of the turbine rises. For example, the flow rate of exhaust gas is large and the rotational speed of the turbine suddenly increases. When there is a risk of an increase, in the fuel supply amount setting step, setting the fuel supply amount based on the exhaust pressure in the exhaust upstream portion rather than the detected supercharging pressure reduces the exhaust pressure in the exhaust upstream portion. From the viewpoint of promptly lowering, it is desirable.

そこで、検出排圧が所定排圧以上であるときには、検出過給圧が第１所定過給圧未満であるときであっても、検出又は推定された流路断面積と、検出されたエンジン回転数とに基づいて上限燃料噴射量を設定して、エンジンの１サイクルあたりの燃料の噴射量を上記上限燃料噴射量以下に制限する。これにより、検出過給圧は、未だ第１所定過給圧以上になっていないが、上記排気上流部の排圧は、タービンが過回転状態となる可能性が高い排圧まで上昇しているようなときに、タービンが過回転状態となることを抑制して、ターボ過給機の損傷を防止することができる。   Therefore, when the detected exhaust pressure is equal to or higher than the predetermined exhaust pressure, the detected or estimated flow passage cross-sectional area and the detected engine rotation even when the detected supercharging pressure is less than the first predetermined supercharging pressure. The upper limit fuel injection amount is set based on the number, and the fuel injection amount per cycle of the engine is limited to the upper limit fuel injection amount or less. As a result, the detected supercharging pressure has not yet exceeded the first predetermined supercharging pressure, but the exhaust pressure in the exhaust upstream portion has increased to an exhaust pressure at which the turbine is likely to be in an overspeed state. In such a case, it is possible to prevent the turbocharger from being damaged by suppressing the turbine from being over-rotated.

上記燃料供給量設定工程が、上記検出過給圧が上記第２所定過給圧以上であるときには、上記燃料の供給量を０にする設定する工程である、過給機付エンジンの制御方法において、上記燃料供給量設定工程は、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧以上かつ上記第２所定過給圧未満であるときに、上記燃料の供給量が上記検出過給圧に基づいて設定されるときには、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧に対して高いほど、上記燃料の供給量を小さく設定する工程である、ことが望ましい。   In the method for controlling a supercharged engine, wherein the fuel supply amount setting step is a step of setting the fuel supply amount to 0 when the detected supercharging pressure is equal to or higher than the second predetermined supercharging pressure. In the fuel supply amount setting step, the fuel supply amount is based on the detected boost pressure when the detected boost pressure is equal to or higher than the first predetermined boost pressure and lower than the second predetermined boost pressure. It is desirable that the fuel supply amount be set smaller as the detected boost pressure is higher than the first predetermined boost pressure.

この構成により、上記燃料供給量設定工程において、上記燃料の供給量が上記検出過給圧に基づいて設定されるときには、検出過給圧が第１所定過給圧に対して大きいほど、燃料供給量が小さくなるよう制御されるため、コンプレッサによる吸気の過給圧が第１所定過給圧に対して、高い側に大きく離れていたとしても、上記排気上流部内の排圧を速やかに低下させて、過給圧を低下させることができる。これにより、ターボ過給機の損傷をより防止することができる。   With this configuration, when the fuel supply amount is set based on the detected boost pressure in the fuel supply amount setting step, the fuel supply is increased as the detected boost pressure is larger than the first predetermined boost pressure. Since the amount is controlled to be small, even if the boost pressure of the intake air by the compressor is far away from the first predetermined boost pressure, the exhaust pressure in the exhaust upstream portion is quickly reduced. Thus, the supercharging pressure can be reduced. Thereby, damage to the turbocharger can be further prevented.

以上説明したように、本発明の過給機付きエンジンの制御装置及び制御方法によると、可動部材が固着状態であるか否かに関わらず、検出過給圧が第１所定過給圧以上であるときに、流路断面積検出又は推定手段によって検出又は推定される上記流路断面積とエンジン回転数検出手段によって検出されるエンジン回転数とに基づいて上限燃料供給量が設定され、エンジンの１サイクルあたりの燃料の供給量が上記上限燃料供給量以下に制限されるため、タービンの回転数が、ターボ過給機自体を損傷させるような回転数まで上昇する可能性が高いときに、可動部材が固着状態であるか否かの判定を待つことなく、上記燃料の供給量を制限して、上記排気通路における上記タービンよりも排気上流側の部分の排圧を低下させて、速やかに、タービンを回転させるための排気エネルギーを低下させることができる。この結果、タービンの回転数を適切に制御して、ターボ過給機の損傷を防止することができる。   As described above, according to the control device and the control method for an engine with a supercharger according to the present invention, the detected supercharging pressure is equal to or higher than the first predetermined supercharging pressure regardless of whether or not the movable member is in the fixed state. In some cases, an upper limit fuel supply amount is set based on the flow path cross-sectional area detected or estimated by the flow path cross-sectional area detection or estimation means and the engine speed detected by the engine speed detection means, Since the fuel supply amount per cycle is limited to the upper limit fuel supply amount or less, it is movable when the turbine speed is likely to increase to a speed that would damage the turbocharger itself. Without waiting for the determination of whether or not the member is in a fixed state, the fuel supply amount is limited, the exhaust pressure in the exhaust gas upstream side of the turbine in the exhaust passage is reduced, and promptly, Tar It is possible to reduce the exhaust energy for rotating the emission. As a result, it is possible to appropriately control the turbine speed and prevent the turbocharger from being damaged.

本発明の実施形態に係る制御装置が適用されたエンジンシステムを示す概略図である。1 is a schematic diagram showing an engine system to which a control device according to an embodiment of the present invention is applied. ターボ過給機のタービン室を拡大した図である。It is the figure which expanded the turbine chamber of the turbocharger. 図２のIII-III線で切ったタービン室の断面図である。It is sectional drawing of the turbine chamber cut | disconnected by the III-III line of FIG. エンジンの制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system of an engine. エンジン回転数及びノズル開度に基づいて上限燃料噴射量を決定するためのマップの一例である。It is an example of the map for determining an upper limit fuel injection amount based on an engine speed and a nozzle opening degree. 過給圧及び排圧に基づいて燃料噴射量を設定する際の処理動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing operation at the time of setting fuel injection quantity based on a supercharging pressure and exhaust pressure. 検出過給圧が第１所定過給圧以上となり、燃料噴射量が制限される際の、燃料噴射量及び過給圧の変化を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing changes in the fuel injection amount and the supercharging pressure when the detected supercharging pressure is equal to or higher than a first predetermined supercharging pressure and the fuel injection amount is limited.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本実施形態に係る制御装置が適用されたエンジンシステム２００を示す。エンジンシステム２００は、主に、ディーゼルエンジンとしてのエンジンＥと、エンジンＥに吸気を供給する吸気系ＩＮと、エンジンＥに燃料を供給するための燃料供給系ＦＳと、エンジンＥから排出される排気ガスを、エンジンＥが搭載された車両の外部に排出するための排気系ＥＸと、エンジンシステム２００に関する各種の状態を検出する複数のセンサとエンジンシステム２００の制御を行うパワートレインコントロールモジュール５０（図４参照、以下、Powertrain Control Moduleを省略してＰＣＭ５０という）と、を有している。   FIG. 1 shows an engine system 200 to which a control device according to this embodiment is applied. The engine system 200 mainly includes an engine E as a diesel engine, an intake system IN that supplies intake air to the engine E, a fuel supply system FS that supplies fuel to the engine E, and exhaust exhausted from the engine E A powertrain control module 50 that controls the engine system 200 and a plurality of sensors that detect various states relating to the engine system 200 and an exhaust system EX for discharging gas to the outside of the vehicle on which the engine E is mounted. 4 and hereinafter referred to as PCM50, omitting the Powertrain Control Module).

エンジンＥは、複数の気筒１６ａ（図１では１つのみを記載）を有する多気筒エンジンであって、上記複数の気筒１６ａが設けられたシリンダブロック１６と、このシリンダブロック１６上に配設されたシリンダヘッド１２と、シリンダブロック１６の下側に配設され、エンジンＥの駆動系の潤滑に用いられる潤滑油が貯留されたオイルパン１８とを有している。エンジンＥの各気筒１６ａ内には、ピストン２３が気筒１６ａ内を往復運動可能にそれぞれ嵌挿されていて、このピストン２３の頂面と気筒１６ａの側壁とシリンダヘッド１４の下面とによって、燃焼室１７が気筒１６ａ毎に形成されている。   The engine E is a multi-cylinder engine having a plurality of cylinders 16a (only one is shown in FIG. 1), and is disposed on the cylinder block 16 provided with the plurality of cylinders 16a. The cylinder head 12 and an oil pan 18 disposed below the cylinder block 16 and storing lubricating oil used for lubricating the drive system of the engine E are provided. A piston 23 is fitted in each cylinder 16a of the engine E so as to be able to reciprocate in the cylinder 16a. A combustion chamber is formed by the top surface of the piston 23, the side wall of the cylinder 16a, and the lower surface of the cylinder head 14. 17 is formed for each cylinder 16a.

上記ピストン２３は、コンロッド２４を介して、エンジンＥの出力軸としてのクランクシャフト２５と連結されており、該クランクシャフト２５は、ピストン２３の往復運動によって回転される。   The piston 23 is connected to a crankshaft 25 as an output shaft of the engine E through a connecting rod 24, and the crankshaft 25 is rotated by a reciprocating motion of the piston 23.

上記シリンダヘッド１４には、気筒１６ａ毎に吸気ポート１９及び排気ポート２９が形成されているとともに、これら吸気ポート１９及び排気ポート２９における燃焼室１７側の開口を開閉する吸気バルブ１５及び排気バルブ２７がそれぞれ配設されている。また、シリンダヘッド１４には、燃焼室１７内に燃料を供給可能に構成された燃料噴射弁２０と、エンジンＥの始動時等において、吸気と燃料との混合気への着火性を高めるためのグロープラグ２１とが気筒１６ａ毎にそれぞれ配設されている。   The cylinder head 14 is provided with an intake port 19 and an exhaust port 29 for each cylinder 16a, and an intake valve 15 and an exhaust valve 27 that open and close the opening on the combustion chamber 17 side in the intake port 19 and the exhaust port 29. Are arranged respectively. In addition, the cylinder head 14 is provided with a fuel injection valve 20 configured to be able to supply fuel into the combustion chamber 17 and to improve the ignitability of the mixture of intake air and fuel when the engine E is started. A glow plug 21 is provided for each cylinder 16a.

さらに、エンジンシステム２００には、エンジンＥの出力を利用して発電するオルタネータ２６が設けられている。   Further, the engine system 200 is provided with an alternator 26 that generates electric power using the output of the engine E.

エンジンＥには、エンジンＥ等を冷却するための冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ１０９と、クランクシャフト２５の回転角からエンジンＥの回転数を検出するエンジン回転数センサ１１０（エンジン回転数検出手段）と、オイルパン２８内のオイルレベルを検出するための光学式オイルレベルセンサ１１１とが設けられている。   The engine E includes a cooling water temperature sensor 109 that detects the temperature of cooling water for cooling the engine E and the like, and an engine rotation speed sensor 110 that detects the rotation speed of the engine E from the rotation angle of the crankshaft 25 (engine rotation). Number detecting means) and an optical oil level sensor 111 for detecting the oil level in the oil pan 28 are provided.

また、このエンジンＥは、その排気量を１．５リットル程度とした、比較的排気量の小さいエンジンとなるように構成されている。このエンジンＥは、比較的小型軽量であり且つ、機械抵抗が低く、燃費性能が高い。   Further, the engine E is configured to be an engine having a relatively small displacement with an displacement of about 1.5 liters. The engine E is relatively small and light, has low mechanical resistance, and has high fuel efficiency.

吸気系ＩＮは、エンジンＥの各気筒１６ａの吸気ポート１９に連通する吸気通路１を有している。この吸気通路１の吸気上流側端部には、上記車両の外部から導入された吸気を濾過するエアクリーナー３が配設されている。一方、吸気通路１における吸気下流側端部の近傍部分には、エンジンＥに供給する吸気を一時的に蓄えるサージタンク１２が配設されている。吸気通路１におけるサージタンク１２よりも吸気下流側の部分は、気筒１６ａ毎に分岐する吸気マニホールド（図示省略）によって構成されており、該吸気マニホールドにおける吸気下流側の端部が、各気筒１６ａの吸気ポート１９にそれぞれ接続されている。   The intake system IN has an intake passage 1 communicating with the intake port 19 of each cylinder 16a of the engine E. An air cleaner 3 for filtering the intake air introduced from the outside of the vehicle is disposed at the intake upstream end of the intake passage 1. On the other hand, a surge tank 12 that temporarily stores intake air supplied to the engine E is disposed in the vicinity of the intake downstream side end portion of the intake passage 1. A portion of the intake passage 1 on the intake downstream side of the surge tank 12 is configured by an intake manifold (not shown) that branches for each cylinder 16a, and an end of the intake manifold on the intake downstream side of each cylinder 16a. Each is connected to an intake port 19.

吸気通路１におけるエアクリーナー３とサージタンク１２との間には、吸気上流側から吸気下流側に向かって順に、後述する低圧ＥＧＲ装置４８の低圧ＥＧＲ通路４８ａと吸気通路１との接続部と、ターボ過給機５のコンプレッサ５ａと、各気筒１６ａの燃焼室１７への吸気の流量を調整するための吸気シャッター弁７と、上記コンプレッサ５ａにより過給された空気を冷却するインタークーラー８と、後述する高圧ＥＧＲ装置４３の高圧ＥＧＲ通路４３ａと吸気通路１との接続部とがそれぞれ配設されている。また、インタークーラー８には、冷却水が通る通路である冷却水通路１０を介して、インタークーラー８に通水する冷却水の流量を調整するウォーターポンプ９が接続されている。尚、インタークーラー８に通水する冷却水（つまり、冷却水通路１０を通る冷却水）は、エンジンＥから供給されるようになっている。   Between the air cleaner 3 and the surge tank 12 in the intake passage 1, in order from the intake upstream side to the intake downstream side, a connecting portion between the low pressure EGR passage 48a of the low pressure EGR device 48 described later and the intake passage 1, The compressor 5a of the turbocharger 5, the intake shutter valve 7 for adjusting the flow rate of intake air into the combustion chamber 17 of each cylinder 16a, the intercooler 8 that cools the air supercharged by the compressor 5a, and a later-described A connecting portion between the high-pressure EGR passage 43a of the high-pressure EGR device 43 and the intake passage 1 is provided. The intercooler 8 is connected to a water pump 9 that adjusts the flow rate of the cooling water passing through the intercooler 8 via a cooling water passage 10 that is a passage through which the cooling water passes. The cooling water that passes through the intercooler 8 (that is, the cooling water that passes through the cooling water passage 10) is supplied from the engine E.

吸気系ＩＮにおいて、吸気通路１の、エアクリーナー３よりも吸気下流側かつコンプレッサ５ａよりも吸気上流側（厳密には、後述する低圧ＥＧＲ通路４８ａと吸気通路１との接続部よりも吸気上流側）の部分には、吸気量を検出するエアフローセンサ１０２とエアクリーナー３通過直後の吸気の温度を検出する第１吸気温度センサ１０３とが設けられている。また、吸気シャッター弁７には、該吸気シャッター弁７の開度を検出する吸気シャッター弁開度センサ１０５が設けられ、吸気通路１の、インタークーラー８よりも吸気下流側かつサージタンク１２よりも吸気上流側（厳密には、後述する高圧ＥＧＲ通路４３ａと吸気通路１との接続部よりも吸気上流側）の部分には、インタークーラー８を通過した直後の吸気の温度を検出する第２吸気温度センサ１０６とターボ過給機５のコンプレッサ５ａにより過給され、インタークーラー８を通過した後の吸気の過給圧を検出する過給圧センサ１０７（過給圧検出手段）とが設けられている。さらに、吸気通路１には、吸気通路１における上記吸気マニホールドの温度を検出する吸気マニホールド温度センサ１０８が設けられている。   In the intake system IN, the intake passage 1 is on the intake downstream side of the air cleaner 3 and the intake upstream side of the compressor 5a (strictly speaking, the intake upstream side of the connection portion between the low pressure EGR passage 48a and the intake passage 1 described later) The air flow sensor 102 for detecting the intake air amount and the first intake air temperature sensor 103 for detecting the temperature of the intake air immediately after passing through the air cleaner 3 are provided in the portion). Further, the intake shutter valve 7 is provided with an intake shutter valve opening sensor 105 for detecting the opening of the intake shutter valve 7, and intake air downstream of the intercooler 8 and intake air from the surge tank 12 in the intake passage 1. A second intake air temperature sensor that detects the temperature of the intake air immediately after passing through the intercooler 8 is provided on the upstream side (strictly speaking, the intake air upstream side of the connection portion between the high pressure EGR passage 43a and the intake passage 1 described later). 106 and a supercharging pressure sensor 107 (supercharging pressure detecting means) for detecting the supercharging pressure of the intake air that has been supercharged by the compressor 5a of the turbocharger 5 and passed through the intercooler 8 are provided. Further, the intake passage 1 is provided with an intake manifold temperature sensor 108 for detecting the temperature of the intake manifold in the intake passage 1.

燃料供給系ＦＳは、燃料を貯留する燃料タンク３０と、該燃料タンク３０から燃料噴射弁２０に燃料を供給するための燃料供給通路３８とを有する。燃料供給通路３８上には、上流側（燃料タンク３０側）から順に、低圧燃料ポンプ３１と、高圧燃料ポンプ３３と、コモンレール３５とが設けられている。低圧燃料ポンプ３１には、燃料ウォーマー３２が設けられ、高圧燃料ポンプ３３には、燃圧レギュレーター３４が設けられ、コモンレール３５には、コモンレール減圧弁３６が設けられている。燃料タンク３０に貯留された燃料は、低圧燃料ポンプ３１によって高圧燃料ポンプ３３に送られ、高圧燃料ポンプ３３に送られた燃料は、該高圧燃料ポンプ３３によってコモンレール３５に圧送される。コモンレール３５は、圧送された燃料を、比較的高い燃料圧力で蓄えることが可能であり、コモンレール３５に蓄えられた燃料は、燃料噴射弁２０が開弁することによって、燃料噴射弁２０の燃料噴射口から燃焼室１７に噴射（供給）される。尚、図示は省略しているが、燃料供給通路３８における、低圧燃料ポンプ３１と高圧燃料ポンプ３３との間の部分及び低圧燃料ポンプ３１と高圧燃料ポンプ３３との間の部分の少なくとも一方には、燃料タンク３０に貯留された燃料に含まれる異物等を除去するための燃料フィルタが設けられている。   The fuel supply system FS includes a fuel tank 30 for storing fuel, and a fuel supply passage 38 for supplying fuel from the fuel tank 30 to the fuel injection valve 20. On the fuel supply passage 38, a low-pressure fuel pump 31, a high-pressure fuel pump 33, and a common rail 35 are provided in this order from the upstream side (fuel tank 30 side). The low pressure fuel pump 31 is provided with a fuel warmer 32, the high pressure fuel pump 33 is provided with a fuel pressure regulator 34, and the common rail 35 is provided with a common rail pressure reducing valve 36. The fuel stored in the fuel tank 30 is sent to the high-pressure fuel pump 33 by the low-pressure fuel pump 31, and the fuel sent to the high-pressure fuel pump 33 is sent to the common rail 35 by the high-pressure fuel pump 33. The common rail 35 can store the pumped fuel at a relatively high fuel pressure. The fuel stored in the common rail 35 is injected into the fuel injection valve 20 when the fuel injection valve 20 is opened. It is injected (supplied) from the mouth into the combustion chamber 17. Although not shown, at least one of a portion between the low pressure fuel pump 31 and the high pressure fuel pump 33 and a portion between the low pressure fuel pump 31 and the high pressure fuel pump 33 in the fuel supply passage 38 is provided. A fuel filter for removing foreign matters and the like contained in the fuel stored in the fuel tank 30 is provided.

また、燃料供給系ＦＳには、高圧燃料ポンプ３３に、燃料の温度を検出する燃料温度センサ１１４が設けられ、コモンレール３５に、該コモンレール３５内の燃料の圧力を検出する燃圧センサ１１５が設けられている。   Further, in the fuel supply system FS, a fuel temperature sensor 114 that detects the temperature of the fuel is provided in the high-pressure fuel pump 33, and a fuel pressure sensor 115 that detects the pressure of the fuel in the common rail 35 is provided in the common rail 35. ing.

排気系ＥＸは、排気ガスが通過する排気通路４１を有している。排気通路４１は、エンジンＥの各気筒１６ａの排気ポート２９と連通しており、エンジンＥと排気通路４１との接続部分は、気筒１６ａ毎に分岐して排気ポート２９の外側端に接続された独立通路と該各独立通路が集合する集合部とを有する排気マニホールド（図示省略）によって構成されている。   The exhaust system EX has an exhaust passage 41 through which exhaust gas passes. The exhaust passage 41 communicates with the exhaust port 29 of each cylinder 16a of the engine E, and the connecting portion between the engine E and the exhaust passage 41 branches for each cylinder 16a and is connected to the outer end of the exhaust port 29. It is constituted by an exhaust manifold (not shown) having an independent passage and a collecting portion where the independent passages gather.

排気通路４１における排気マニホールドよりも排気下流側には、排気上流側から順に、後述する高圧ＥＧＲ装置４３の高圧ＥＧＲ通路４３ａと排気通路４１との接続部と、排気通路４１を通過する排気ガスによって回転され、この回転によって上記コンプレッサ５ａを回転駆動する、ターボ過給機５のタービン５ｂと、排気ガスの浄化機能を有する酸化触媒４５及びディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、Diesel particulate filterを省略してＤＰＦという）４６と、後述する低圧ＥＧＲ装置４８の低圧ＥＧＲ通路４８ａと排気通路４１との接続部と、上記車両外部に排出する排気流量を調整する排気シャッター弁４９とが設けられている。   In the exhaust passage 41, on the exhaust downstream side of the exhaust manifold, in order from the exhaust upstream side, a connecting portion between a high pressure EGR passage 43 a of the high pressure EGR device 43 described later and the exhaust passage 41, and exhaust gas passing through the exhaust passage 41. The turbine 5b of the turbocharger 5 that rotates and rotates the compressor 5a by this rotation, an oxidation catalyst 45 having a function of purifying exhaust gas, and a diesel particulate filter (hereinafter, Diesel particulate filter is abbreviated as DPF). 46), a connecting portion between a low pressure EGR passage 48a and an exhaust passage 41 of a low pressure EGR device 48, which will be described later, and an exhaust shutter valve 49 for adjusting the exhaust flow rate discharged to the outside of the vehicle.

酸化触媒４５は、白金又は白金にパラジウムを加えたもの等を担持した酸化触媒を有していて、排気ガス中のＣＯ及びＨＣが酸化されてＣＯ２及びＨ２Ｏが生成する反応を促す触媒である。また、ＤＰＦ４６は、排気ガス中の煤等の微粒子を捕集して、該排気ガスを浄化するフィルタである。 The oxidation catalyst 45 has an oxidation catalyst supporting platinum or platinum added with palladium, etc., and promotes a reaction in which CO and HC in the exhaust gas are oxidized to produce CO 2 and H 2 O. It is. The DPF 46 is a filter that collects particulates such as soot in the exhaust gas and purifies the exhaust gas.

排気系ＥＸにおいて、排気通路４１の、タービン５ｂよりも排気上流側の部分（以下、排気上流部４１ａという）には、該排気上流部４１ａにおける排気ガスの温度を検出する第１排気温度センサ１１６と、上記排気上流部４１ａにおける排気ガスの圧力（以下、単に排圧という）を検出する排圧センサ１１７（排圧検出手段）とが設けられている。また、排気通路４１の、タービン５ｂよりも排気下流側かつ酸化触媒４５よりも排気上流側の部分には、酸化触媒４５を通過する前の排気ガスの温度を検出する第２排気温度センサ１１８が設けられ、排気通路４１の、酸化触媒４５とＤＰＦ４６との間の部分には、酸化触媒４５の通過後かつＤＰＦ４６の通過前の排気ガスの温度を検出する第３排気温度センサ１１９が設けられ、ＤＰＦ４６には、該ＤＰＦ４６の排気上流側と排気下流側との排圧の差を検出するＤＰＦ差圧センサ１２０が設けられている。さらに、排気通路４１の、ＤＰＦ４６よりも排気下流側（厳密には、後述する低圧ＥＧＲ通路４８ａと排気通路４１との接続部よりも排気下流側）かつ排気シャッター弁４９よりも排気上流側の部分には、該部分における排気ガス中の酸素濃度を検出するリニアＯ２センサ１２１と、当該部分における排気ガスの温度を検出する第４排気温度センサ１２２とが設けられている。 In the exhaust system EX, a portion of the exhaust passage 41 on the exhaust upstream side of the turbine 5b (hereinafter referred to as the exhaust upstream portion 41a) has a first exhaust temperature sensor 116 that detects the temperature of the exhaust gas in the exhaust upstream portion 41a. And an exhaust pressure sensor 117 (exhaust pressure detecting means) for detecting the pressure of exhaust gas (hereinafter simply referred to as exhaust pressure) in the exhaust upstream portion 41a. A second exhaust temperature sensor 118 that detects the temperature of the exhaust gas before passing through the oxidation catalyst 45 is provided at a portion of the exhaust passage 41 that is downstream of the turbine 5b and upstream of the oxidation catalyst 45. A third exhaust temperature sensor 119 that detects the temperature of the exhaust gas after passing through the oxidation catalyst 45 and before passing through the DPF 46 is provided in a portion of the exhaust passage 41 between the oxidation catalyst 45 and the DPF 46, The DPF 46 is provided with a DPF differential pressure sensor 120 that detects a difference in exhaust pressure between the exhaust upstream side and the exhaust downstream side of the DPF 46. Further, a portion of the exhaust passage 41 on the exhaust downstream side of the DPF 46 (strictly speaking, an exhaust downstream side of a connection portion between a low pressure EGR passage 48a and an exhaust passage 41 described later) and an exhaust upstream side of the exhaust shutter valve 49 Are provided with a linear O 2 sensor 121 for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas in the portion and a fourth exhaust temperature sensor 122 for detecting the temperature of the exhaust gas in the portion.

本実施形態のエンジンシステム２００は、さらに、排気ガスの一部を吸気側に還流させるための装置として、高圧ＥＧＲ装置４３と低圧ＥＧＲ装置４８とを有している。高圧ＥＧＲ装置４３は、排気通路４１における上記排気マニホールドとターボ過給機５のタービン５ｂとの間の部分と、吸気通路１におけるインタークーラー８とサージタンク１２との間の部分とを接続する高圧ＥＧＲ通路４３ａと、該高圧ＥＧＲ通路４３ａを通過させる排気ガスの流量を調整する高圧ＥＧＲバルブ４３ｂとを有しており、排気通路４１に排出された比較的高圧の排気ガスを吸気側に還流させる。一方、低圧ＥＧＲ装置４８は、排気通路４１におけるＤＰＦ４６と排気シャッター４９との間の部分と吸気通路１におけるエアクリーナー３とターボ過給機５のコンプレッサ５ａとの間の部分とを接続する低圧ＥＧＲ通路４８ａと、該低圧ＥＧＲ通路４８ａを通過する排気ガスを冷却するための低圧ＥＧＲガスクーラー４８ｂと、上記低圧ＥＧＲ通路４８ａを通過させる排気ガスの流量を調整する低圧ＥＧＲバルブ４８ｃと、上記低圧ＥＧＲ通路４８ａを通過させる排気ガスに含まれる煤等の混入物を捕集するための低圧ＥＧＲフィルタ４８ｄとを有しており、排気通路４１に排出された比較的低圧の排気ガスを吸気側に還流させる。   The engine system 200 of the present embodiment further includes a high pressure EGR device 43 and a low pressure EGR device 48 as devices for recirculating a part of the exhaust gas to the intake side. The high-pressure EGR device 43 is a high-pressure EGR that connects a portion between the exhaust manifold and the turbine 5 b of the turbocharger 5 in the exhaust passage 41 and a portion between the intercooler 8 and the surge tank 12 in the intake passage 1. It has a passage 43a and a high-pressure EGR valve 43b that adjusts the flow rate of the exhaust gas that passes through the high-pressure EGR passage 43a, and recirculates the relatively high-pressure exhaust gas discharged to the exhaust passage 41 to the intake side. On the other hand, the low-pressure EGR device 48 connects a portion between the DPF 46 and the exhaust shutter 49 in the exhaust passage 41 and a portion between the air cleaner 3 and the compressor 5 a of the turbocharger 5 in the intake passage 1. A passage 48a, a low-pressure EGR gas cooler 48b for cooling the exhaust gas passing through the low-pressure EGR passage 48a, a low-pressure EGR valve 48c for adjusting the flow rate of the exhaust gas passing through the low-pressure EGR passage 48a, and the low-pressure EGR A low-pressure EGR filter 48d for collecting contaminants such as soot contained in the exhaust gas passing through the passage 48a, and returning the relatively low-pressure exhaust gas discharged to the exhaust passage 41 to the intake side Let

本実施形態のエンジンシステム２００に設けられたターボ過給機５は、タービン５ｂが低速で回転するときでも効率良く過給を行うことができるように小型に形成されているとともに、エンジンＥの運転状態に応じてタービン５ｂに流入する排気ガスの流路断面積を変化させることで、タービン５ｂに流入する排気ガスの流速を調整可能な可変容量型のターボ過給機（Variable Geometry Turbocharger：ＶＧＴ）として構成されている。タービン５ｂの入口、つまり排気通路４１におけるタービン５ｂの直上流部には、排気ガスの流路断面積を調整のための可動式ベーン５ｃが配設されている。   The turbocharger 5 provided in the engine system 200 of the present embodiment is formed in a small size so that the turbocharging can be performed efficiently even when the turbine 5b rotates at a low speed, and the operation of the engine E is performed. A variable capacity turbocharger (VGT) that can adjust the flow rate of the exhaust gas flowing into the turbine 5b by changing the cross-sectional area of the exhaust gas flowing into the turbine 5b according to the state. It is configured as. A movable vane 5c for adjusting the cross-sectional area of the exhaust gas is disposed at the inlet of the turbine 5b, that is, immediately upstream of the turbine 5b in the exhaust passage 41.

ここで、図２及び図３を参照しながら、ターボ過給機５のタービン５ｂ周辺の構造について説明する。   Here, the structure around the turbine 5b of the turbocharger 5 will be described with reference to FIGS.

図２及び図３に示すように、タービン５ｂは、タービンケーシング１５３内に形成されたタービン室１５３ａの略中央部に配設されており、該タービン５ｂの周囲を取り囲むように複数の可動式ベーン５ｃが配設されている。各可動式ベーン５ｃは、図３に示すように、タービン室１５３ａの一方側の壁部（図３における可動式ベーン５ｃの右側の壁部）を貫通する支軸５ｄによって回動可能に支持されている。そして、可動式ベーン５ｃがそれぞれ支軸５ｄの周りに回動して（図２で時計回りに回動して）、相互に近接するように傾斜すると、可動式ベーン５ｃ相互間に形成されるノズル１５５の開度（ノズル断面積）が小さく絞られて、排気流量が少ないときでも、タービン５ｂを回転させるための排気エネルギーを高くすることができるため、高い過給効率が得られるようになる。一方で、可動式ベーン５ｃが上記とは反対側に回動して（図２で反時計回りに回動して）、相互に離反するように傾斜すると、ノズル断面積が大きくなり、排気流量の多いときでも通気抵抗を低減して、過給効率を高くすることができる。ノズル断面積は、排気ガスの流路断面積に相当する。   As shown in FIGS. 2 and 3, the turbine 5b is disposed at a substantially central portion of a turbine chamber 153a formed in the turbine casing 153, and includes a plurality of movable vanes so as to surround the periphery of the turbine 5b. 5c is arranged. As shown in FIG. 3, each movable vane 5c is rotatably supported by a support shaft 5d that passes through one wall portion of the turbine chamber 153a (the right wall portion of the movable vane 5c in FIG. 3). ing. When the movable vanes 5c are rotated around the support shafts 5d (clockwise in FIG. 2) and inclined so as to be close to each other, they are formed between the movable vanes 5c. Even when the opening degree (nozzle cross-sectional area) of the nozzle 155 is reduced and the exhaust gas flow rate is small, the exhaust energy for rotating the turbine 5b can be increased, so that high supercharging efficiency can be obtained. . On the other hand, when the movable vane 5c rotates to the opposite side (rotates counterclockwise in FIG. 2) and tilts away from each other, the nozzle cross-sectional area increases and the exhaust flow rate increases. Even when there is a large amount of air, the ventilation resistance can be reduced and the supercharging efficiency can be increased. The nozzle cross-sectional area corresponds to the flow path cross-sectional area of the exhaust gas.

より詳しくは、図３に示すように、タービンケーシング１５３の内部には、タービン室１５３ａに対しタービン軸の延びる方向に隣接して、該タービン室１５３に対応するように環状の空洞部１５３ｂが形成されており、上記可動式ベーン５ｃの支軸５ｄは、それぞれ、上記空洞部１５３ｂとタービン室１５３ａとの間の隔壁を貫通して、該空洞部１５３ｂ内に突出している。この支軸５ｄの上記空洞部１５３ｂに突出した部分には、それぞれ馬蹄形状の連結部材１５６の基端部が取り付けられ、この各連結部材１５６の先端側に連結ピン１５６ａの一端部が摺動可能に取り付けられている。また、該連結ピン１５６ａの他端部は、可動式ベーン５ｃに対応するように空洞部１５３ｂの全周に亘って配置されたリング部材１５７に回動可能に固定されている。   More specifically, as shown in FIG. 3, an annular cavity 153 b is formed inside the turbine casing 153 adjacent to the turbine chamber 153 a in the direction in which the turbine shaft extends so as to correspond to the turbine chamber 153. The support shaft 5d of the movable vane 5c passes through the partition wall between the cavity 153b and the turbine chamber 153a and protrudes into the cavity 153b. A base end portion of a horseshoe-shaped connection member 156 is attached to a portion of the support shaft 5d protruding into the hollow portion 153b, and one end portion of the connection pin 156a is slidable on the distal end side of each connection member 156. Is attached. The other end of the connecting pin 156a is rotatably fixed to a ring member 157 arranged over the entire circumference of the cavity 153b so as to correspond to the movable vane 5c.

リング部材１５７は、リンク機構１５８を介してアクチュエータ１６２（図４参照）のロッド１６３に駆動連結されている。詳しくは、図３に示すように、リンク機構１５８は、一端部がリング部材１５７に回動可能に連結された連結ピン１５８ａと、該連結ピン１５８ａの他端部に一端部を回動可能に連結された第１連結板部材１５８ｂと、該第１連結板部材１５８ｂの他端部に連結されるとともに、タービンケーシング１５３の外壁を貫通する柱状部材１５８ｃと、該柱状部材１５８ｃのタービンケーシング１５３外へ突出する突出端部に一端部を連結された第２連結板状部材１５８ｄとからなり、該第２連結板状部材１５８ｄの他端部が、連結ピン１５３ｅによりアクチュエータ１６２のロッド１６３に回動可能に連結されている。そして、上記アクチュエータ１６２の作動により、ロット１６３が動作して、該動作がリンク機構１５８を介してリング部材１５７に伝達されて、リング部材１５７がタービン軸の軸線Ｘ周りに回動することで、可動式ベーン５ｃがそれぞれ支軸５ｄ周りに同期回動されるようになっている。すなわち、ノズル１５５の開度は、ロッド１６３の動作によって変更されるようになっている。   The ring member 157 is drivingly connected to a rod 163 of an actuator 162 (see FIG. 4) via a link mechanism 158. Specifically, as shown in FIG. 3, the link mechanism 158 includes a connection pin 158a whose one end is rotatably connected to the ring member 157, and one end that can be rotated to the other end of the connection pin 158a. The connected first connecting plate member 158b, the columnar member 158c connected to the other end of the first connecting plate member 158b and penetrating the outer wall of the turbine casing 153, and the outside of the turbine casing 153 of the columnar member 158c And a second connecting plate member 158d having one end connected to a protruding end protruding to the other end, and the other end of the second connecting plate member 158d is rotated to the rod 163 of the actuator 162 by a connecting pin 153e. Connected as possible. Then, the operation of the actuator 162 causes the lot 163 to operate, the operation is transmitted to the ring member 157 via the link mechanism 158, and the ring member 157 rotates around the axis X of the turbine shaft. Each of the movable vanes 5c is synchronously rotated around the support shaft 5d. That is, the opening degree of the nozzle 155 is changed by the operation of the rod 163.

また、ターボ過給機５において、ロッド１６３の近傍位置には、ロッド１６３の位置を検出するノズルポジションセンサ１２３が設けられている。   In the turbocharger 5, a nozzle position sensor 123 that detects the position of the rod 163 is provided in the vicinity of the rod 163.

上述のように構成されたエンジンシステム２００は、ＰＣＭ５０によって制御される。ＰＣＭ５０は、プログラムを実行するＣＰＵ、プログラムやデータを格納するメモリ、カウンタタイマ群、インターフェース及びこれらのユニットを接続するパスを有するマイクロプロセッサで構成されている。   The engine system 200 configured as described above is controlled by the PCM 50. The PCM 50 includes a CPU that executes a program, a memory that stores programs and data, a counter timer group, an interface, and a microprocessor that has a path connecting these units.

ＰＣＭ５０には、図４に示すように、各種のセンサからの検出信号が入力される。センサとしては、例えば、上記車両の車速を検出する車速センサ１００と、上記車両のドライバによるアクセルペダルの踏み込み量（ドライバの操作によるアクセル開度）を検出するアクセル開度センサ１０１と、エンジンＥの回転数を検出するエンジン回転数センサ１１０と、ターボ過給機５のコンプレッサ５ａにより過給され、インタークーラー８を通過した後の吸気の過給圧を検出する過給圧センサ１０７と、排気上流部４１ａにおける排圧を検出する排圧センサ１１７と、ロッド１６３の位置を検出するノズルポジションセンサ１２３とである。   As shown in FIG. 4, detection signals from various sensors are input to the PCM 50. Examples of the sensor include a vehicle speed sensor 100 that detects the vehicle speed of the vehicle, an accelerator opening sensor 101 that detects the amount of depression of an accelerator pedal by the driver of the vehicle (accelerator opening by a driver's operation), and an engine E An engine speed sensor 110 that detects the speed, a supercharging pressure sensor 107 that detects the supercharging pressure of the intake air that has been supercharged by the compressor 5a of the turbocharger 5 and passed through the intercooler 8, and an exhaust upstream portion An exhaust pressure sensor 117 that detects the exhaust pressure at 41 a and a nozzle position sensor 123 that detects the position of the rod 163.

ＰＣＭ５０は、これらの検出信号に基づいて種々の演算を行うことによってエンジンＥや車両の状態を判定し、これに応じて燃料噴射弁２０及びロッド１６３を駆動させるアクチュエータ１６２を含む種々の装置（グロープラグ１９、及び、各種の弁（吸気シャッター弁７、排気シャッター弁４９、高圧ＥＧＲ弁４３ｂ、及び低圧ＥＧＲ弁４８ｃ））へ制御信号を出力する。   The PCM 50 performs various calculations based on these detection signals to determine the state of the engine E and the vehicle, and in response thereto, various devices (glows) including the actuator 162 that drives the fuel injection valve 20 and the rod 163. Control signals are output to the plug 19 and various valves (the intake shutter valve 7, the exhaust shutter valve 49, the high pressure EGR valve 43b, and the low pressure EGR valve 48c).

ＰＣＭ５０は、基本的には、上記車両のドライバが要求するトルク（以下、要求トルクという）に基づいて、エンジンＥの１サイクルあたりに燃焼室１７内に噴射する燃料の噴射量（以下、単に燃料噴射量という）を設定して、該設定された燃料噴射量だけ燃料噴射弁２０から燃焼室１７に燃料が噴射されるように、上記燃料噴射量に基づくパルス幅を有する信号を、上記燃料噴射弁２０に出力する。ＰＣＭ５０には、予め要求トルクに基づいて燃料噴射量を決定するためのマップが格納されており、ＰＣＭ５０は、要求トルクに基づいて燃料噴射量を設定するときには、上記マップに従って燃料噴射量を設定する。このことから、ＰＣＭ５０は燃料供給量制御手段を構成する。以下の説明において、要求トルクに基づいて設定された燃料噴射量を目標燃料噴射量という。尚、上記目標燃料噴射量は、後述する上限燃料噴射量（上限燃料供給量）に対して多くなることも少なくなることもある。また、上記要求トルクは、車速センサ１００、アクセル開度センサ１０１及びエンジン回転数センサ１１０の検出信号に基づいて決定される。   The PCM 50 basically has a fuel injection amount (hereinafter simply referred to as fuel) injected into the combustion chamber 17 per cycle of the engine E based on torque required by the vehicle driver (hereinafter referred to as required torque). A signal having a pulse width based on the fuel injection amount so that the fuel is injected from the fuel injection valve 20 into the combustion chamber 17 by the set fuel injection amount. Output to the valve 20. The PCM 50 stores a map for determining the fuel injection amount based on the required torque in advance. The PCM 50 sets the fuel injection amount according to the map when setting the fuel injection amount based on the required torque. . Thus, the PCM 50 constitutes a fuel supply amount control means. In the following description, the fuel injection amount set based on the required torque is referred to as a target fuel injection amount. The target fuel injection amount may be increased or decreased with respect to an upper limit fuel injection amount (upper limit fuel supply amount) described later. The required torque is determined based on detection signals from the vehicle speed sensor 100, the accelerator opening sensor 101, and the engine speed sensor 110.

また、ＰＣＭ５０は、ノズルポジションセンサ１２３によって検出されたロッド１６３の位置から、ノズル１５５の開度、すなわち、タービン５ｂの入口通路における、排気ガスの流路断面積を推定する。すなわち、ＰＣＭ５０は流路断面積推定手段を構成する。尚、上記排気ガスの流路断面積を直接検出することが可能なセンサを設けて、上記排気ガスの流路断面積を検出するようにしてもよい。   Further, the PCM 50 estimates the opening degree of the nozzle 155, that is, the flow passage cross-sectional area of the exhaust gas in the inlet passage of the turbine 5b, from the position of the rod 163 detected by the nozzle position sensor 123. That is, the PCM 50 constitutes a channel cross-sectional area estimation unit. A sensor capable of directly detecting the exhaust gas flow passage cross-sectional area may be provided to detect the exhaust gas flow passage cross-sectional area.

さらに、ＰＣＭ５０は、排圧センサ１１７によって検出される検出排圧に基づいて、目標ノズル開度を設定し、ノズル開度が該目標ノズル開度になるようにアクチュエータ１６２を作動させ、ロッド１６３を駆動させて、適切な過給圧が得られつつ、タービン５ｂの回転数が、ターボ過給機５自体を損傷させるような回転数まで上昇しないように、ノズル開度を調整する。尚、以下の説明において、「回転数が、ターボ過給機５自体を損傷させるような回転数まで上昇した状態」のことを「過回転状態」という。   Further, the PCM 50 sets a target nozzle opening based on the detected exhaust pressure detected by the exhaust pressure sensor 117, operates the actuator 162 so that the nozzle opening becomes the target nozzle opening, and moves the rod 163. The nozzle opening degree is adjusted so that the rotational speed of the turbine 5b does not increase to a rotational speed that damages the turbocharger 5 itself while an appropriate supercharging pressure is obtained. In the following description, the “state where the rotational speed has increased to a rotational speed that damages the turbocharger 5 itself” is referred to as an “overspeed state”.

上述のように、ノズル開度を調整することによって、吸気の過給圧を応答性よく立ち上げて、燃焼効率の向上等を図りつつ、タービン５ｂが過回転状態となることを防止することができる。しかしながら、可動式ベーン５ｃが正常に作動しなくなった場合、タービン５ｂが過回転状態となる可能性がある。すなわち、図３に示すように、可動式ベーン５ｃとタービン室１５３ａの側壁部とのクリアランスは、極めて狭く形成されており、排気ガス中に含まれる煤などが可動式ベーン５ｃと上記側壁部との間の部分に堆積すると、可動式ベーン５ｃが、上記側壁部に固着した固着状態になってしまうことがある。特に、可動式ベーン５ｃが、閉じ側に位置している状態で固着してしまうと、タービン５ｂに作用する排気ガスの流速が異常に高くなり、タービン５ｂを回転させるための排気エネルギーが高くなるため、タービン５ｂが過回転状態となり、ターボ過給機５自体を損傷させてしまう可能性が高くなる。   As described above, by adjusting the nozzle opening, it is possible to raise the boost pressure of the intake air with good responsiveness and to improve the combustion efficiency and to prevent the turbine 5b from being over-rotated. it can. However, when the movable vane 5c does not operate normally, the turbine 5b may be in an overspeed state. That is, as shown in FIG. 3, the clearance between the movable vane 5c and the side wall portion of the turbine chamber 153a is extremely narrow, and soot and the like contained in the exhaust gas are removed from the movable vane 5c and the side wall portion. If it accumulates in the part between, the movable vane 5c will be in the adhering state adhering to the said side wall part. In particular, if the movable vane 5c is stuck in the closed position, the flow rate of the exhaust gas acting on the turbine 5b becomes abnormally high, and the exhaust energy for rotating the turbine 5b increases. Therefore, there is a high possibility that the turbine 5b will be in an overspeed state and damage the turbocharger 5 itself.

このような、可動式ベーン５ｃの固着に対する対策として、コンプレッサ５ａによる吸気の過給圧を検出して、検出された過給圧が第１所定過給圧以上であるときに、可動式ベーン５ｃが固着状態であるか否かを判定して、可動式ベーン５ｃが固着状態であると判定された後に、燃焼室１７への燃料噴射量を減少させ、排気量を減少させることで、排気上流部４１ａ内の排圧を下げて、タービン５ｂの回転数の上昇を抑制するという方法がある。しかしながら、本実施形態のエンジンＥのように、比較的小型のエンジンでは、ターボ過給機５も小型であり、このような小型のターボ過給機５では、過給レスポンスが高いため、可動式ベーン５ｃが固着した後、可動式ベーン５ｃの固着判定を行っている間に、タービン５ｂが過回転状態になるおそれがある。   As a countermeasure against such sticking of the movable vane 5c, when the boost pressure of the intake air by the compressor 5a is detected and the detected boost pressure is equal to or higher than the first predetermined boost pressure, the movable vane 5c. Is determined to be in a fixed state, and it is determined that the movable vane 5c is in a fixed state. After that, the fuel injection amount into the combustion chamber 17 is decreased and the exhaust amount is decreased, whereby the exhaust upstream There is a method in which the exhaust pressure in the portion 41a is lowered to suppress an increase in the rotational speed of the turbine 5b. However, in the case of a relatively small engine such as the engine E of the present embodiment, the turbocharger 5 is also small. In such a small turbocharger 5, the turbocharger response is high, so that it is movable. After the vane 5c is fixed, the turbine 5b may be in an overspeed state while the movable vane 5c is being fixed.

そこで、本実施形態では、ＰＣＭ５０は、過給圧センサ１０７によって検出された検出過給圧が第１所定過給圧以上であるときには、エンジン回転数センサ１１０によって検出される検出エンジン回転数と、ノズルポジションセンサ１２３によって検出される検出ノズル開度とに基づいて、上限燃料噴射量を設定し、固着判定がなされるよりも先に、上記燃料噴射量を、上記上限燃料噴射量以下に制限する燃料噴射量制限制御（燃料供給量制限制御）を実行する。ここで、上記第１所定過給圧は、可動式ベーン５ｃの開き側への応答遅れや、エンジンＥから排出される排気ガスの流量の増大等による、排圧の異常増大を検出するための閾値である。また、上記上限燃料噴射量は、排気上流部４１ａ内の排圧を下げて、コンプレッサ５ａによる吸気の過給圧を上記第１所定過給圧よりも小さい過給圧にすることが可能な燃料噴射量である。   Therefore, in the present embodiment, the PCM 50 detects the detected engine speed detected by the engine speed sensor 110 when the detected boost pressure detected by the boost pressure sensor 107 is equal to or higher than the first predetermined boost pressure, An upper limit fuel injection amount is set based on the detected nozzle opening detected by the nozzle position sensor 123, and the fuel injection amount is limited to the upper limit fuel injection amount or less before the sticking determination is made. Fuel injection amount restriction control (fuel supply amount restriction control) is executed. Here, the first predetermined supercharging pressure is used to detect an abnormal increase in exhaust pressure due to a delay in response to the opening side of the movable vane 5c, an increase in the flow rate of exhaust gas exhausted from the engine E, or the like. It is a threshold value. Further, the upper limit fuel injection amount is a fuel capable of lowering the exhaust pressure in the exhaust upstream portion 41a and setting the boost pressure of the intake air by the compressor 5a to a boost pressure smaller than the first predetermined boost pressure. The injection amount.

以下、ＰＣＭ５０により実行される燃料噴射量制限制御について、具体的に説明する。   Hereinafter, the fuel injection amount restriction control executed by the PCM 50 will be specifically described.

ＰＣＭ５０は、先ず、上記検出エンジン回転数と上記検出ノズル開度とに基づいて、上記上限燃料噴射量を設定する。ＰＣＭ５０には、図５に示すような上記上限燃料噴射量を決定するためのマップが予め格納されており、ＰＣＭ５０は該マップを読み込んで上記上限燃料噴射量を設定する。すなわち、ＰＣＭ５０は上限燃料供給量設定手段を構成する。   First, the PCM 50 sets the upper limit fuel injection amount based on the detected engine speed and the detected nozzle opening. A map for determining the upper limit fuel injection amount as shown in FIG. 5 is stored in advance in the PCM 50, and the PCM 50 reads the map and sets the upper limit fuel injection amount. That is, the PCM 50 constitutes an upper limit fuel supply amount setting means.

図５に示すように、ＰＣＭ５０は、上記検出エンジン回転数が同じであれば、上記検出ノズル開度が小さいほど上記上限燃料噴射量を小さい値に設定する。すなわち、ノズル開度が小さい状態では、排気上流部４１ａ内の排圧が上昇しやすく、タービン５ｂを回転させる排圧エネルギーが高くなりやすい。そのため、上記検出ノズル開度が小さいほど、上記上限燃料噴射量を減少させ、エンジンＥから排気通路４１に排出される排気ガスの流量を小さくして、排気上流部４１ａ内の排圧を下げるようにしている。また、ＰＣＭ５０は、排気ガスの流量が、タービン５ｂが過回転状態となり得ないような流量にしかならない程度にエンジン回転数が低い領域を除いて、上記検出ノズル開度が同じであれば、上記検出エンジン回転数が高いほど上記上限燃料噴射量を小さい値に設定する。すなわち、エンジン回転数が高い状態であれば、エンジンＥから排気通路４１に排出される排気ガスの流量が大きくなり、排気上流部４１ａ内の排圧が上昇しやすくなる。そのため、上記上限燃料噴射量を減少させ、エンジンＥから排気通路４１に排出される排気ガスの流量を小さくして、排気上流部４１ａ内の排圧を下げるようにしている。尚、図５に示すようなマップは、実験によって予め定められるものであり、ターボ過給機毎に異なるマップになり得るものである。   As shown in FIG. 5, if the detected engine speed is the same, the PCM 50 sets the upper limit fuel injection amount to a smaller value as the detected nozzle opening is smaller. That is, when the nozzle opening is small, the exhaust pressure in the exhaust upstream portion 41a tends to increase, and the exhaust pressure energy for rotating the turbine 5b tends to increase. Therefore, the smaller the detection nozzle opening is, the lower the upper limit fuel injection amount is decreased, the flow rate of the exhaust gas discharged from the engine E to the exhaust passage 41 is decreased, and the exhaust pressure in the exhaust upstream portion 41a is decreased. I have to. In addition, the PCM 50 is configured so that the exhaust gas flow rate is the same as long as the detected nozzle opening is the same except for a region where the engine speed is low enough to prevent the turbine 5b from being over-rotated. The upper limit fuel injection amount is set to a smaller value as the detected engine speed is higher. That is, if the engine speed is high, the flow rate of the exhaust gas discharged from the engine E to the exhaust passage 41 increases, and the exhaust pressure in the exhaust upstream portion 41a tends to increase. For this reason, the upper limit fuel injection amount is decreased, the flow rate of the exhaust gas discharged from the engine E to the exhaust passage 41 is reduced, and the exhaust pressure in the exhaust upstream portion 41a is lowered. Note that the map as shown in FIG. 5 is determined in advance by experiments and can be different for each turbocharger.

ＰＣＭ５０は、上記上限燃料噴射量を設定した後、上記検出過給圧と上記第１所定過給圧とを比較して、上記第１所定過給圧に対する上記検出過給圧の大きさに基づいて係数ＡＢＯを決定する。ＰＣＭ５０は、係数ＡＢＯを決定した後、上記上限燃料噴射量に上記係数ＡＢＯを乗じて、エンジン回転数、ノズル開度及び過給圧に基づいて定められる燃料噴射量である制限燃料噴射量を算出する。 After setting the upper limit fuel injection amount, the PCM 50 compares the detected boost pressure with the first predetermined boost pressure, and based on the magnitude of the detected boost pressure with respect to the first predetermined boost pressure. To determine the coefficient A BO . After determining the coefficient A BO , the PCM 50 multiplies the upper limit fuel injection amount by the coefficient A BO , and a limited fuel injection amount that is a fuel injection amount determined based on the engine speed, the nozzle opening, and the boost pressure. Is calculated.

次に、ＰＣＭ５０は、上記制限燃料噴射量と上記目標燃料噴射量とを比較して、上記制限燃料噴射量が上記目標燃料噴射量以下であるときには、上記制限燃料噴射量を、実際に燃焼室１７に噴射する燃料の噴射量（以下、最終燃料噴射量という）に設定する一方、上記制限燃料噴射量が上記目標燃料噴射量よりも大きいときには、上記目標燃料噴射量を最終燃料噴射量に設定する。   Next, the PCM 50 compares the limit fuel injection amount with the target fuel injection amount. When the limit fuel injection amount is equal to or less than the target fuel injection amount, the PCM 50 actually sets the limit fuel injection amount to the combustion chamber. On the other hand, when the limited fuel injection amount is larger than the target fuel injection amount, the target fuel injection amount is set as the final fuel injection amount. To do.

そして、ＰＣＭ５０は、上記燃料噴射量が、設定した最終燃料噴射量となるよう燃料噴射弁２０を作動させる。具体的には、燃料噴射弁２０から最終燃料噴射量だけ燃料が燃焼室１７に供給されるようなパルス幅を有する信号を、上記燃料噴射弁２０に出力する。   Then, the PCM 50 operates the fuel injection valve 20 so that the fuel injection amount becomes the set final fuel injection amount. Specifically, a signal having a pulse width such that fuel is supplied from the fuel injection valve 20 to the combustion chamber 17 by the final fuel injection amount is output to the fuel injection valve 20.

このように、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧以上であるときに、燃料噴射量制限制御を実行することによって、エンジンＥから排気通路４１に排出される排気量が減少するため、排気上流部４１ａ内の排圧が減少する。これにより、タービン５ｂを回転させるための排気エネルギーが減少するため、タービン５ｂの回転数が上昇するのを抑えられる。この結果、可動式ベーン５ｃが閉じ側に位置した状態で固着したとしても、タービン５ｂが過回転状態となることを抑制して、ターボ過給機５の損傷を防止することができる。   Thus, when the detected boost pressure is equal to or higher than the first predetermined boost pressure, the exhaust amount discharged from the engine E to the exhaust passage 41 is reduced by executing the fuel injection amount restriction control. The exhaust pressure in the exhaust upstream portion 41a decreases. Thereby, since the exhaust energy for rotating the turbine 5b decreases, it can suppress that the rotation speed of the turbine 5b rises. As a result, even if the movable vane 5c is fixed in a state where the movable vane 5c is located on the closed side, the turbine 5b can be prevented from being over-rotated, and damage to the turbocharger 5 can be prevented.

しかしながら、例えば、可動式ベーン５ｃが、上記ノズル開度が最小となる位置で固着してしまうと、排気上流部４１ａ内の排圧が、タービン５ｂが過回転状態となるような排圧まで急激に上昇してしまうことがある。そのため、このときには、燃焼室１７への燃料供給自体を一時的に停止させて、排気上流部４１ａ内の排圧を一気に低下させることが望ましい。   However, for example, if the movable vane 5c is fixed at a position where the nozzle opening is minimized, the exhaust pressure in the exhaust upstream portion 41a suddenly increases to an exhaust pressure at which the turbine 5b enters an overspeed state. May rise. Therefore, at this time, it is desirable to temporarily stop the fuel supply itself to the combustion chamber 17 to reduce the exhaust pressure in the exhaust upstream portion 41a at once.

そこで、本実施形態では、ＰＣＭ５０は、上記検出過給圧が、上記第１所定過給圧よりも高い値に設定された第２所定過給圧以上であるときには、最終燃料噴射量を０にするように構成されている。詳しくは、ＰＣＭ５０は、上記検出過給圧が上記第２所定過給圧以上であるときには、上記係数ＡＢＯを０にして、上記制限燃料噴射量を０にする。上記制限燃料噴射量が０になることにより、最終燃料噴射量が０に設定されて、燃料供給が一時的に停止されるため、エンジンＥからの排気ガスの流量を急激に減少させて、排気上流部４１ａ内の排圧を一気に低下させることができる。この結果、タービン５ｂを回転させるための排気エネルギーを減少させて、タービン５ｂが過回転状態になることを抑制して、ターボ過給機５の損傷を防止することができる。ここで、上記第２所定過給圧は、タービン５ｂが過回転状態となったときの過給圧よりも僅かに低い値に設定されており、ターボ過給機５の構成に基づいて設定される。 Therefore, in the present embodiment, the PCM 50 sets the final fuel injection amount to 0 when the detected boost pressure is equal to or higher than the second predetermined boost pressure set to a value higher than the first predetermined boost pressure. Is configured to do. Specifically, the PCM 50 sets the coefficient A BO to 0 and sets the limit fuel injection amount to 0 when the detected boost pressure is equal to or higher than the second predetermined boost pressure. When the limit fuel injection amount becomes 0, the final fuel injection amount is set to 0 and the fuel supply is temporarily stopped. Therefore, the flow rate of the exhaust gas from the engine E is sharply reduced, and the exhaust gas is exhausted. The exhaust pressure in the upstream portion 41a can be reduced at a stretch. As a result, the exhaust energy for rotating the turbine 5b can be reduced, and the turbine 5b can be prevented from being over-rotated, thereby preventing the turbocharger 5 from being damaged. Here, the second predetermined supercharging pressure is set to a value slightly lower than the supercharging pressure when the turbine 5b is in an overspeed state, and is set based on the configuration of the turbocharger 5. The

上述のように、係数ＡＢＯは、上記検出過給圧が上記第２所定過給圧であるときに０に設定されるようになっている。係数ＡＥＸは、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧以上かつ上記第２所定過給圧未満の範囲において、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧に対して高い程小さい値に設定される。具体的には、係数ＡＢＯは、検出過給圧が上記第１所定過給圧であるときを１として、上記第１所定過給圧から上記第２所定過給圧に近づくほど０に近い値に設定される。尚、上記検出過給圧が、上記第１所定過給圧と上記第２所定過給圧との間の値であるときの係数ＡＢＯは、エンジンＥとターボ過給機５との相互作用による過給圧の上昇及び低下を、予め実験によって検出することで定められており、ターボ過給機毎に異なる値に設定され得るものである。 As described above, the coefficient A BO is set to 0 when the detected supercharging pressure is the second predetermined supercharging pressure. The coefficient A EX is such that the detected supercharging pressure is higher than the first predetermined supercharging pressure in a range where the detected supercharging pressure is not less than the first predetermined supercharging pressure and less than the second predetermined supercharging pressure. Set to a small value. Specifically, the coefficient A BO is close to 0 as the detected supercharging pressure is 1 when the detected supercharging pressure is the first predetermined supercharging pressure, and approaches the second predetermined supercharging pressure from the first predetermined supercharging pressure. Set to a value. The coefficient A BO when the detected supercharging pressure is a value between the first predetermined supercharging pressure and the second predetermined supercharging pressure is an interaction between the engine E and the turbocharger 5. The increase and decrease of the supercharging pressure due to is determined by detecting in advance through experiments, and can be set to different values for each turbocharger.

尚、ＰＣＭ５０は、上述のような燃料噴射量制限制御を実行しつつ、可動式ベーン５ｃの固着判定についても同時進行で行っており、可動式ベーン５ｃが実際に固着しているか否かについても判定を行っている。該固着判定は、上記検出排圧に基づいて設定されたノズル１５５の上記目標ノズル開度に対する上記検出ノズル開度のずれ量が所定値以上である状態が、所定時間以上続いたか否か検出することによって行う。上記所定時間は３秒程度である。   The PCM 50 performs the fuel injection amount restriction control as described above, and simultaneously determines whether or not the movable vane 5c is fixed, and whether or not the movable vane 5c is actually fixed. Judgment is being made. The sticking determination detects whether or not the state where the deviation amount of the detected nozzle opening with respect to the target nozzle opening of the nozzle 155 set based on the detected exhaust pressure is a predetermined value or more continues for a predetermined time or more. By doing. The predetermined time is about 3 seconds.

ここで、検出過給圧は、コンプレッサ５ａの回転数が高いほど高く、コンプレッサ５ａの回転数はタービン５ｂの回転数が高いほど高いため、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧以上であるときに燃料噴射量制限制御を実行していれば、タービン５ｂが過回転状態となることを抑制することができる。しかしながら、検出過給圧は、排気上流部４１ａ内の排圧が上昇し、タービン５ｂの回転数が上がることによって上昇するものであるため、例えば、エンジン回転数が高く、単位時間あたりの排気ガスの流量が多いときには、タービン５ｂの回転数が急激に上昇する。このように、タービン５ｂの回転数が急激に上昇する可能性がある場合には、検出過給圧よりも排気上流部４１ａ内の排圧に基づいて、上記燃料噴射量制限制御を実行する方が、排気上流部４１ａ内の排圧を、速やかに低下させる観点からは望ましい。   Here, since the detected supercharging pressure is higher as the rotational speed of the compressor 5a is higher, and the rotational speed of the compressor 5a is higher as the rotational speed of the turbine 5b is higher, the detected supercharging pressure is equal to or higher than the first predetermined supercharging pressure. If the fuel injection amount restriction control is being executed at this time, it is possible to suppress the turbine 5b from being in an overspeed state. However, since the detected supercharging pressure increases when the exhaust pressure in the exhaust upstream portion 41a increases and the rotational speed of the turbine 5b increases, for example, the engine rotational speed is high and the exhaust gas per unit time When the flow rate is large, the rotational speed of the turbine 5b rapidly increases. As described above, when there is a possibility that the rotational speed of the turbine 5b is rapidly increased, the fuel injection amount restriction control is executed based on the exhaust pressure in the exhaust upstream portion 41a rather than the detected supercharging pressure. However, it is desirable from the viewpoint of quickly reducing the exhaust pressure in the exhaust upstream portion 41a.

そこで、本実施形態では、ＰＣＭ５０は、排圧センサ１１７によって検出された検出排圧が所定排圧以上であるときには、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧未満であるときであっても上記燃料噴射量制限制御を実行するように構成されている。   Therefore, in this embodiment, the PCM 50 is when the detected supercharging pressure is less than the first predetermined supercharging pressure when the detected exhaust pressure detected by the exhaust pressure sensor 117 is greater than or equal to the predetermined exhaust pressure. Is also configured to execute the fuel injection amount restriction control.

具体的には、ＰＣＭ５０は、上記検出エンジン回転数と上記検出ノズル開度とに基づいて、上限燃料噴射量を設定した後、上記検出排圧と上記所定排圧とを比較して、係数ＡＥＸを設定する。次に、ＰＣＭ５０は、上記上限燃料噴射量に係数ＡＥＸを乗じて制限燃料噴射量を設定する。そして、ＰＣＭ５０は、上記制限燃料噴射量と上記目標燃料噴射量とを比較して、上記制限燃料噴射量が上記目標燃料噴射量以下であるときには、最終燃料噴射量を上記制限燃料噴射量に設定する一方、上記制限燃料噴射量が上記目標燃料噴射量よりも大きいときには、上記目標燃料噴射量を最終燃料噴射量に設定する。その後、ＰＣＭ５０は、上記燃料噴射量が、設定した最終燃料噴射量となるよう燃料噴射弁２０を作動させる。尚、係数ＡＥＸは、係数ＡＢＯと同様に、予め実験によって定められており、検出排圧が所定排圧に対して大きい程、小さい値に設定されるようになっている。また、係数ＡＥＸは、ターボ過給機毎に異なる値に設定され得るものである。 Specifically, the PCM 50 sets the upper limit fuel injection amount based on the detected engine speed and the detected nozzle opening, and then compares the detected exhaust pressure with the predetermined exhaust pressure to calculate the coefficient A Set EX . Next, the PCM 50 sets the limit fuel injection amount by multiplying the upper limit fuel injection amount by the coefficient A EX . The PCM 50 compares the limit fuel injection amount with the target fuel injection amount, and sets the final fuel injection amount to the limit fuel injection amount when the limit fuel injection amount is equal to or less than the target fuel injection amount. On the other hand, when the limited fuel injection amount is larger than the target fuel injection amount, the target fuel injection amount is set to the final fuel injection amount. Thereafter, the PCM 50 operates the fuel injection valve 20 so that the fuel injection amount becomes the set final fuel injection amount. Note that the coefficient A EX is determined in advance by experiments, like the coefficient A BO, and is set to a smaller value as the detected exhaust pressure is larger than the predetermined exhaust pressure. The coefficient A EX can be set to a different value for each turbocharger.

これにより、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧未満であるときであっても、上記検出排圧が上記所定排圧以上であり、タービン５ｂが過回転状態となる可能性が高いときには、燃料噴射量が制限されるため、タービン５ｂが過回転状態となることを抑制して、ターボ過給機５の損傷を防止することができる。   Thereby, even when the detected supercharging pressure is less than the first predetermined supercharging pressure, the detected exhaust pressure is higher than the predetermined exhaust pressure, and the turbine 5b is likely to be in an overspeed state. Sometimes, since the fuel injection amount is limited, it is possible to prevent the turbocharger 5 from being damaged by suppressing the turbine 5b from being over-rotated.

上述のように、ＰＣＭ５０による燃料噴射量制限制御は、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧以上であるという条件、及び、上記検出排圧が上記所定排圧以上であるという条件の少なくとも一方の条件が満たされたときに実行される。上記２つの条件が両方満たされたときには、ＰＣＭ５０は、上記検出過給圧及び上記検出排圧に基づいて、係数ＡＥＸと係数ＡＢＯとをそれぞれ設定し、燃料噴射量をより抑えることができる方の係数、すなわち、小さい方の係数を選択して、上記制限燃料噴射量を算出する。逆に、上記２つの条件の両方が満たされなかったときには、上記燃料噴射量制限制御は実行されない。 As described above, the fuel injection amount restriction control by the PCM 50 is based on the condition that the detected supercharging pressure is not less than the first predetermined supercharging pressure and the condition that the detected exhaust pressure is not less than the predetermined exhaust pressure. It is executed when at least one of the conditions is met. When both of the two conditions are satisfied, the PCM 50 can set the coefficient A EX and the coefficient A BO based on the detected supercharging pressure and the detected exhaust pressure, respectively, and can further suppress the fuel injection amount. One of the coefficients, that is, the smaller coefficient is selected to calculate the limited fuel injection amount. Conversely, when both of the two conditions are not satisfied, the fuel injection amount restriction control is not executed.

次に、燃料噴射量制限制御を実行する際のＰＣＭ５０の処理動作について、図６のフローチャートに基づいて説明する。尚、以下で説明するフローチャートは、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧以上であるという条件、及び、上記検出排圧が上記所定排圧以上であるという条件の少なくとも一方の条件が満たされた後に実行されるフローチャートである。   Next, the processing operation of the PCM 50 when executing the fuel injection amount restriction control will be described based on the flowchart of FIG. In the flowchart described below, at least one of the condition that the detected supercharging pressure is not less than the first predetermined supercharging pressure and the condition that the detected exhaust pressure is not less than the predetermined exhaust pressure is satisfied. It is a flowchart performed after being satisfy | filled.

最初のステップＳ１０１で、各種センサやスイッチからの入力信号を読み込み、次のステップＳ１０２で、上記ドライバの要求トルクに基づいて目標燃料噴射量を設定する。   In the first step S101, input signals from various sensors and switches are read, and in the next step S102, the target fuel injection amount is set based on the torque required by the driver.

続く、ステップＳ１０３では、検出エンジン回転数と検出ノズル開度とに基づいて上限燃料噴射量を設定する。   In subsequent step S103, an upper limit fuel injection amount is set based on the detected engine speed and the detected nozzle opening.

次のステップＳ１０４では、過給圧センサ１０７により、コンプレッサ５ａによる吸気の過給圧を検出して、次のステップＳ１０５で、係数ＡＢＯを設定する。尚、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧以上の排圧でないときには、係数ＡＢＯは無限大に設定される。 In the next step S104, the supercharging pressure sensor 107 detects the supercharging pressure of the intake air by the compressor 5a, and in the next step S105, the coefficient A BO is set. When the detected boost pressure is not the exhaust pressure equal to or higher than the first predetermined boost pressure, the coefficient A BO is set to infinity.

続く、ステップＳ１０６では、排圧センサ１１７により排圧を検出して、次のステップＳ１０７で、係数ＡＥＸを設定する。尚、上記排圧が上記所定排圧以上の排圧でないときには、係数ＡＥＸは無限大に設定される。 In step S106, the exhaust pressure sensor 117 detects the exhaust pressure, and in the next step S107, the coefficient A EX is set. When the exhaust pressure is not greater than the predetermined exhaust pressure, the coefficient A EX is set to infinity.

次のステップＳ１０８では、係数ＡＢＯと係数ＡＥＸとを比較して、小さい方の係数を選択する。尚、上述したように、このフローチャートは、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧以上であるという条件、及び、上記検出排圧が上記所定排圧以上であるという条件の少なくとも一方の条件が満たされた後に実行されるものであるため、係数ＡＥＸ及び係数ＡＢＯの両方が無限大に設定されていることはなく、係数ＡＥＸ及び係数ＡＢＯの少なくとも一方は、０以上かつ１以下の値に設定されている。 In the next step S108, the coefficient A BO and the coefficient A EX are compared, and the smaller coefficient is selected. As described above, this flowchart shows at least one of the condition that the detected supercharging pressure is not less than the first predetermined supercharging pressure and the condition that the detected exhaust pressure is not less than the predetermined exhaust pressure. for those to be executed after the condition is satisfied, never both coefficients a EX and coefficients a BO is set to infinity, at least one of the coefficients a EX and coefficients a BO, 0 or more and The value is set to 1 or less.

続く、ステップＳ１０９では、上記ステップＳ１０８で選択した方の係数を、上記上限燃料噴射量に乗じて上記制限燃料噴射量を算出する。   In step S109, the limited fuel injection amount is calculated by multiplying the upper limit fuel injection amount by the coefficient selected in step S108.

次のステップＳ１１０では、上記目標燃料噴射量と上記制限燃料噴射量とを比較して、上記制限燃料噴射量が上記目標燃料噴射量以下であるか否かを判定する。上記ステップＳ１１０の判定がＮＯであるときにはステップＳ１１２に進む一方、上記ステップＳ１１０の判定がＹＥＳであるときにはステップＳ１１１に進む。   In the next step S110, the target fuel injection amount is compared with the limit fuel injection amount to determine whether or not the limit fuel injection amount is equal to or less than the target fuel injection amount. When the determination in step S110 is NO, the process proceeds to step S112. When the determination in step S110 is YES, the process proceeds to step S111.

上記ステップＳ１１１では、上記制限燃料噴射量を最終燃料噴射量に設定する。ステップＳ１１１の後は、燃料噴射弁２０に、最終燃料噴射量（つまり、上記制限燃料噴射量）だけ燃料が噴射されるような出力信号（パルス信号）を送った後、リターンする。   In step S111, the limited fuel injection amount is set to the final fuel injection amount. After step S111, an output signal (pulse signal) is sent to the fuel injection valve 20 so that fuel is injected by the final fuel injection amount (that is, the limited fuel injection amount), and then the routine returns.

一方、上記ステップＳ１１２では、上記目標燃料噴射量を最終燃料噴射量に設定する。ステップＳ１１２の後は、燃料噴射弁２０に、最終燃料噴射量（つまり、上記目標燃料噴射量）だけ燃料が噴射されるような出力信号（パルス信号）を送った後、リターンする。   On the other hand, in step S112, the target fuel injection amount is set to the final fuel injection amount. After step S112, an output signal (pulse signal) is sent to the fuel injection valve 20 so that fuel is injected by the final fuel injection amount (that is, the target fuel injection amount), and then the routine returns.

ＰＣＭ５０は、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧以上であるという条件、かつ、上記検出排圧が上記所定排圧以上であるという条件の少なくとも一方の条件が満たされている間、エンジンＥの１サイクル毎に、上記フローチャートに基づいて上記燃料噴射量制限制御を行う。   While the PCM 50 satisfies at least one of the condition that the detected supercharging pressure is not less than the first predetermined supercharging pressure and the condition that the detected exhaust pressure is not less than the predetermined exhaust pressure, The fuel injection amount restriction control is performed for each cycle of the engine E based on the flowchart.

次に、上述のように燃料噴射量制限制御を実行した場合の、過給圧及び燃料噴射量の変化について、図７を参照しながら説明する。過給圧のグラフに示している破線は、上記第１所定過給圧を表している。尚、図７に示す過給圧は、過給圧センサ１０７によって検出された検出過給圧である。また、図７は、該図７に示す時間範囲において、上記検出排圧が上記所定排圧未満の状態であるときのタイミングチャートを示している。   Next, changes in the supercharging pressure and the fuel injection amount when the fuel injection amount restriction control is executed as described above will be described with reference to FIG. The broken line shown in the supercharging pressure graph represents the first predetermined supercharging pressure. Note that the supercharging pressure shown in FIG. 7 is a detected supercharging pressure detected by the supercharging pressure sensor 107. FIG. 7 shows a timing chart when the detected exhaust pressure is less than the predetermined exhaust pressure in the time range shown in FIG.

図７に示すように、ＰＣＭ５０は、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧以下のときには、上記ドライバの要求トルクに基づいて設定された目標燃料噴射量で、燃料噴射弁２０から燃焼室１７へ燃料を噴射させる。そして、例えば時間ｔ１において、上記ドライバから加速要求があると、ＰＣＭ５０は燃料噴射量が多くなるように上記目標燃料噴射量を設定して、燃料噴射弁２０から燃焼室１７へ燃料を噴射させる。また、上記ドライバから加速要求があったことによって、エンジン回転数も上昇する。このとき、エンジンＥから排気上流部４１ａへの排気ガスの流量が増加するため、ＰＣＭ５０は、タービン５ｂが過回転状態となることを防ぐために、ノズル開度を大きくするように、アクチュエータ１６２を作動させる。   As shown in FIG. 7, when the detected supercharging pressure is equal to or lower than the first predetermined supercharging pressure, the PCM 50 burns from the fuel injection valve 20 with a target fuel injection amount set based on the driver's required torque. Fuel is injected into the chamber 17. For example, when there is an acceleration request from the driver at time t1, the PCM 50 sets the target fuel injection amount so that the fuel injection amount increases, and injects fuel from the fuel injection valve 20 into the combustion chamber 17. Further, when the driver requests acceleration, the engine speed increases. At this time, since the flow rate of the exhaust gas from the engine E to the exhaust upstream portion 41a increases, the PCM 50 operates the actuator 162 so as to increase the nozzle opening degree in order to prevent the turbine 5b from being over-rotated. Let

ここで、時間ｔ２において、可動式ベーン５ｃが固着状態になると、排気上流部４１ａ内の排圧が上昇して、タービン５ｂの回転数が上昇するため、コンプレッサ５ａの回転数も上昇し、上記検出過給圧が上昇していく。そして、時間ｔ３において、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧以上になると、ＰＣＭ５０は図６に示したフローチャートに基づいて、燃料噴射量制限制御を実行する。これにより、エンジンＥから排気上流部４１ａへの排気ガスの流量が減少するため、可動式ベーン５ｃが固着状態のままであっても排圧が低下し、タービン５ｂの回転数が低下して、コンプレッサ５ａの回転数が低下することで、上記検出過給圧が低下していく。   Here, at the time t2, when the movable vane 5c is in a fixed state, the exhaust pressure in the exhaust upstream portion 41a is increased, and the rotational speed of the turbine 5b is increased, so that the rotational speed of the compressor 5a is also increased. The detected supercharging pressure increases. When the detected supercharging pressure becomes equal to or higher than the first predetermined supercharging pressure at time t3, the PCM 50 executes the fuel injection amount restriction control based on the flowchart shown in FIG. Thereby, since the flow rate of the exhaust gas from the engine E to the exhaust upstream portion 41a decreases, the exhaust pressure decreases even when the movable vane 5c remains in the fixed state, and the rotational speed of the turbine 5b decreases. As the rotation speed of the compressor 5a decreases, the detected supercharging pressure decreases.

尚、図７では明確に示していないが、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧よりも小さくなったときには、ＰＣＭ５０は、上記燃料噴射量制限制御を停止させて、上記要求トルクに基づいて燃料噴射量を設定する（つまり、上記目標燃料噴射量を最終燃料噴射量に設定する）。そして、再び上記検出過給圧が上記第１所定過給圧以上になったときには、ＰＣＭ５０は、再び上記燃料噴射量制限制御を実行する。   Although not clearly shown in FIG. 7, when the detected supercharging pressure becomes smaller than the first predetermined supercharging pressure, the PCM 50 stops the fuel injection amount restriction control to achieve the required torque. Based on this, the fuel injection amount is set (that is, the target fuel injection amount is set as the final fuel injection amount). When the detected supercharging pressure becomes equal to or higher than the first predetermined supercharging pressure again, the PCM 50 executes the fuel injection amount restriction control again.

また、ＰＣＭ５０は、時間ｔ３において、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧以上になったときに、固着判定を開始する。上述したように、該固着判定は、上記目標ノズル開度に対する上記検出ノズル開度のずれ量が所定値以上である状態が、所定時間以上続いたか否か検出することで行われる判定であるため、判定開始から判定終了までに、所定時間程度（約３秒）の時間がかかる。そのため、時間ｔ３から、所定時間程度の時間が経過した時間ｔ４において固着判定が終了する。   Further, the PCM 50 starts the sticking determination when the detected boost pressure becomes equal to or higher than the first predetermined boost pressure at time t3. As described above, the sticking determination is performed by detecting whether or not the state where the deviation amount of the detection nozzle opening with respect to the target nozzle opening is a predetermined value or more continues for a predetermined time or more. It takes about a predetermined time (about 3 seconds) from the start of determination to the end of determination. Therefore, the sticking determination ends at time t4 when a predetermined time has elapsed from time t3.

図７の過給圧のグラフには、上記燃料噴射量制限制御を実行せず、上記固着判定を行った後に燃料噴射量の制限を行う場合の過給圧の変化を一点鎖線で示している。図７の排圧のグラフから、上記燃料噴射量制限制御を実行しない場合、固着判定を行っている間も過給圧が上昇し続けることが分かる。このように、排圧が上昇し続けると、タービン５ｂが過回転状態となって、ターボ過給機５が損傷する可能性が高くなる。   In the supercharging pressure graph of FIG. 7, the change in supercharging pressure when the fuel injection amount is limited after the sticking determination is performed without performing the fuel injection amount limiting control is indicated by a one-dot chain line. . From the graph of the exhaust pressure in FIG. 7, it can be seen that when the fuel injection amount restriction control is not executed, the supercharging pressure continues to rise while the sticking determination is performed. In this way, if the exhaust pressure continues to rise, the turbine 5b enters an overspeed state, and the turbocharger 5 is likely to be damaged.

したがって、本実施形態では、図７に示すように、可動式ベーン５ｃの固着判定が完了する前に、排気上流部４１ａ内の排圧を、タービン５ｂが過回転状態とならないような排圧まで低下させることができる。これにより、小型のターボ過給機など、過給レスポンスが高く、可動式ベーン５ｃの固着判定を行っている間に、タービンが過回転状態となる可能性が高いターボ過給機であっても、排気上流部４１ａ内の排圧を速やかに減少させて、タービンが過回転状態となることを抑制して、ターボ過給機の損傷を防止することができる。   Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 7, before the determination of the fixation of the movable vane 5c is completed, the exhaust pressure in the exhaust upstream portion 41a is reduced to such an exhaust pressure that the turbine 5b is not over-rotated. Can be reduced. As a result, even if the turbocharger has a high turbocharge response, such as a small turbocharger, and the turbine is likely to be in an overspeed state while the movable vane 5c is determined to be stuck, The exhaust pressure in the exhaust upstream portion 41a can be quickly reduced to suppress the turbine from being over-rotated, thereby preventing the turbocharger from being damaged.

以上のように、本実施形態では、ＰＣＭ５０は、過給圧センサ１０７によって検出された検出過給圧が第１所定過給圧以上であるときには、エンジン回転数センサ１１０によって検出される検出エンジン回転数と、ノズルポジションセンサ１２３によって検出される検出ノズル開度とに基づいて、上限燃料噴射量を設定し、上記燃料噴射量を、上記上限燃料噴射量以下に制限する燃料噴射量制限制御を実行するように構成されているため、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧以上であり、タービン５ｂが過回転状態となる可能性が高いときに、可動式ベーン５ｃが固着状態であるか否かの判定を待つことなく、速やかに、排気上流部４１ａ内の排圧を低下させて、タービン５ｂを回転させるための排気エネルギーを低下させることができる。この結果、タービン５ｂの回転数を適切に制御して、ターボ過給機５の損傷を防止することができる。   As described above, in this embodiment, the PCM 50 detects the detected engine speed detected by the engine speed sensor 110 when the detected boost pressure detected by the boost pressure sensor 107 is equal to or higher than the first predetermined boost pressure. The fuel injection amount restriction control is performed to set the upper limit fuel injection amount based on the number and the detected nozzle opening detected by the nozzle position sensor 123, and to limit the fuel injection amount to the upper limit fuel injection amount or less. Therefore, the movable vane 5c is in a fixed state when the detected supercharging pressure is equal to or higher than the first predetermined supercharging pressure and the turbine 5b is likely to be in an overspeed state. Without waiting for the determination of whether or not, the exhaust pressure in the exhaust upstream portion 41a can be quickly reduced, and the exhaust energy for rotating the turbine 5b can be reduced.As a result, the turbocharger 5 can be prevented from being damaged by appropriately controlling the rotational speed of the turbine 5b.

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be substituted without departing from the spirit of the claims.

例えば、上述の実施形態では、ターボ過給機５は、タービン５ｂの周囲に複数の可動式ベーン５ｃが配置されるような構成であったが、これに限らず、タービンケーシング１５３内のタービン室１５３ａへの入口部分に、排気ガスの流路断面積を調整するための可動式のダンパーを１つだけ配置するような構成であってもよい。   For example, in the above-described embodiment, the turbocharger 5 has a configuration in which a plurality of movable vanes 5c are arranged around the turbine 5b. However, the configuration is not limited thereto, and the turbine chamber in the turbine casing 153 is not limited thereto. A configuration may be adopted in which only one movable damper for adjusting the cross-sectional area of the exhaust gas is disposed at the inlet to 153a.

また、上述の実施形態では、ターボ過給機５は、比較的小型のターボ過給機であったが、これに限らず、小型のターボ過給機と比較して過給レスポンスが低い大型のターボ過給機であってもよい。   In the above-described embodiment, the turbocharger 5 is a relatively small turbocharger. However, the turbocharger 5 is not limited to this, and the turbocharger 5 has a large supercharge response that is lower than that of the small turbocharger. A turbocharger may be used.

上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。   The above-described embodiments are merely examples, and the scope of the present invention should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is defined by the scope of the claims, and all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

本発明は、タービンへの入口通路における、排気ガスの流路断面積を調整するための可動部材を備えたターボ過給機を有する過給機付エンジンの制御装置及び制御方法として有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a control device and a control method for a supercharged engine having a turbocharger having a movable member for adjusting a flow passage cross-sectional area of exhaust gas in an inlet passage to a turbine.

１ 吸気通路
５ ターボ過給機
５ａ コンプレッサ
５ｂ タービン
５ｃ 可動式ベーン（可動部材）
２０ 燃料噴射弁
２５ クランクシャフト（エンジンの出力軸）
４１ 排気通路
４１ａ 排気上流部（排気通路におけるタービンよりも排気上流側の部分）
５０ パワートレインコントロールモジュール（流路断面積検出手段、燃料供給量制御手段、上限燃料供給量設定手段）
１０７ 過給圧センサ（過給圧検出手段）
１１０ エンジン回転数センサ（エンジン回転数検出手段）
１１７ 排圧センサ（排圧検出手段）
１２３ ノズルポジションセンサ
Ｅ エンジン 1 Intake passage 5 Turbocharger 5a Compressor 5b Turbine 5c Movable vane (movable member)
20 Fuel injection valve 25 Crankshaft (engine output shaft)
41 Exhaust passage 41a Exhaust upstream portion (portion on the exhaust upstream side of the turbine in the exhaust passage)
50 Powertrain control module (channel cross-sectional area detection means, fuel supply amount control means, upper limit fuel supply amount setting means)
107 Supercharging pressure sensor (supercharging pressure detection means)
110 engine speed sensor (engine speed detection means)
117 Exhaust pressure sensor (exhaust pressure detecting means)
123 Nozzle position sensor E Engine

Claims (8)

過給機付エンジンの制御装置であって、
上記エンジンの燃焼室内に燃料を供給可能に構成された燃料噴射弁と、
上記エンジンの排気通路に設けられたタービンと上記エンジンの吸気通路に設けられたコンプレッサとを有し、上記排気通路内を流れる排気ガスによって上記タービンを回転させることにより、上記コンプレッサを駆動するターボ過給機であって、上記排気通路において、上記排気ガスの上記タービンへの入口通路における、該排気ガスの流路断面積を変更可能に構成された１つ又は複数の可動部材を有するターボ過給機と、
上記コンプレッサのよる吸気の過給圧を検出する過給圧検出手段と、
上記入口通路における、上記排気ガスの流路断面積を検出又は推定する流路断面積検出又は推定手段と、
上記エンジンの出力軸の回転角からエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
上記燃料噴射弁から上記燃焼室に供給される燃料の供給量を制御する燃料供給量制御手段と、
上記過給圧検出手段によって検出された検出過給圧が第１所定過給圧以上であるときに、上記流路断面積検出又は推定手段によって検出又は推定される上記流路断面積と、上記エンジン回転数検出手段によって検出されるエンジン回転数とに基づいて上限燃料供給量を設定する上限燃料供給量設定手段と、を備え、
上記燃料供給量制御手段は、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧以上であるときに、上記エンジンの１サイクルあたりの燃料の供給量を、上記上限燃料供給量設定手段によって設定された上限燃料供給量以下に制限する燃料供給量制限制御を実行するように構成されていることを特徴とする過給機付エンジンの制御装置。 A control device for a supercharged engine,
A fuel injection valve configured to be able to supply fuel into the combustion chamber of the engine;
A turbine provided in the exhaust passage of the engine and a compressor provided in the intake passage of the engine, and a turbo engine that drives the compressor by rotating the turbine by exhaust gas flowing in the exhaust passage. A turbocharger comprising one or more movable members configured to change a cross-sectional area of the exhaust gas in an inlet passage of the exhaust gas to the turbine in the exhaust passage. Machine,
Supercharging pressure detecting means for detecting the supercharging pressure of the intake air by the compressor;
A flow passage cross-sectional area detecting or estimating means for detecting or estimating a flow passage cross-sectional area of the exhaust gas in the inlet passage;
Engine speed detecting means for detecting the engine speed from the rotation angle of the output shaft of the engine;
Fuel supply amount control means for controlling the amount of fuel supplied from the fuel injection valve to the combustion chamber;
The flow passage cross-sectional area detected or estimated by the flow passage cross-sectional area detection or estimation means when the detected supercharging pressure detected by the supercharging pressure detection means is greater than or equal to a first predetermined supercharging pressure; and Upper limit fuel supply amount setting means for setting an upper limit fuel supply amount based on the engine speed detected by the engine speed detection means,
The fuel supply amount control means sets the fuel supply amount per cycle of the engine by the upper limit fuel supply amount setting means when the detected boost pressure is equal to or higher than the first predetermined boost pressure. A control device for a supercharged engine, characterized in that fuel supply amount restriction control is performed to restrict the fuel supply amount to an upper limit fuel supply amount or less. 請求項１に記載の過給機付エンジンの制御装置において、
上記燃料供給量制御手段は、上記検出過給圧が、上記第１所定過給圧よりも大きい値に設定された第２所定過給圧以上であるときには、上記燃料供給量制限制御において、上記燃料の供給量を０にするように構成されていることを特徴とする過給機付エンジンの制御装置。 The control device for an engine with a supercharger according to claim 1,
When the detected supercharging pressure is equal to or higher than a second predetermined supercharging pressure set to a value larger than the first predetermined supercharging pressure, the fuel supply amount control means A control device for a supercharged engine, wherein the fuel supply amount is set to zero. 請求項１又は２に記載の過給機付エンジンの制御装置において、
上記排気通路における上記タービンよりも排気上流側の部分の排気ガスの圧力を検出する排圧検出手段をさらに備え、
上記上限燃料供給量設定手段は、上記排圧検出手段によって検出された検出排圧が所定排圧以上であるときには、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧未満であるときであっても、上記流路断面積検出又は推定手段によって検出又は推定される上記流路断面積と上記エンジン回転数検出手段によって検出されるエンジン回転数とに基づいて上限燃料供給量を設定するように構成され、
上記燃料供給量制御手段は、上記排圧検出手段によって検出された上記検出排圧が上記所定排圧以上であるときには、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧未満であるときであっても、上記燃料供給量制限制御を実行するように構成されていることを特徴とする過給機付エンジンの制御装置。 In the supercharger-equipped engine control device according to claim 1 or 2,
Exhaust pressure detecting means for detecting the pressure of the exhaust gas in the exhaust gas upstream side of the turbine in the exhaust passage,
The upper limit fuel supply amount setting means is when the detected supercharging pressure is less than the first predetermined supercharging pressure when the detected exhaust pressure detected by the exhaust pressure detecting means is greater than or equal to a predetermined exhaust pressure. The upper limit fuel supply amount is set based on the flow path cross-sectional area detected or estimated by the flow path cross-sectional area detection or estimation means and the engine speed detected by the engine speed detection means. And
The fuel supply amount control means is when the detected supercharging pressure is less than the first predetermined supercharging pressure when the detected exhaust pressure detected by the exhaust pressure detecting means is greater than or equal to the predetermined exhaust pressure. However, the control device for the supercharged engine is configured to execute the fuel supply amount restriction control. 請求項２に記載の過給機付エンジンの制御装置において、
上記燃料供給量制御手段は、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧以上かつ上記第２所定過給圧未満であるときに、上記燃料供給量制限制御において、上記燃料の供給量が上記検出過給圧に基づいて設定されるときには、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧に対して高いほど、上記燃料の供給量を小さく設定するように構成されていることを特徴とする過給機付エンジンの制御装置。 The supercharger-equipped engine control device according to claim 2,
When the detected supercharging pressure is not less than the first predetermined supercharging pressure and less than the second predetermined supercharging pressure, the fuel supply amount control means determines whether the fuel supply amount is in the fuel supply amount restriction control. When set based on the detected supercharging pressure, the fuel supply amount is set to be smaller as the detected supercharging pressure is higher than the first predetermined supercharging pressure. A control device for a supercharged engine. エンジンの燃焼室内に燃料を供給可能に構成された燃料噴射弁と、
上記エンジンの排気通路に設けられたタービンと上記エンジンの吸気通路に設けられたコンプレッサとを有し、上記排気通路内を流れる排気ガスによって上記タービンを回転させることにより、上記コンプレッサを駆動するターボ過給機であって、上記排気通路において、上記タービンへの上記排気ガスの入口通路における、該排気ガスの流路断面積を変更可能に構成された１つ又は複数の可動部材を有するターボ過給機とを備えた過給機付エンジンの制御方法であって、
上記コンプレッサのよる吸気の過給圧を検出する過給圧検出工程と、
上記入口通路における、上記排気ガスの流路断面積を検出又は推定する流路断面積検出又は推定工程と、
上記エンジンの出力軸の回転角からエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出工程と、
上記燃料噴射弁から上記燃焼室に供給される燃料の供給量を設定する燃料供給量設定工程と、
上記過給圧検出工程で検出された検出過給圧が、第１所定過給圧以上であるときに、上記流路断面積検出又は推定工程で上記検出又は推定された上記流路断面積と、上記エンジン回転数検出工程で検出されたエンジン回転数とに基づいて上限燃料供給量を設定する上限燃料供給量設定工程とを含み、
上記燃料供給量設定工程は、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧以上であるときには、上記エンジンの１サイクルあたりの燃料の噴射量を、上記上限燃料供給量設定工程で設定された上限燃料供給量以下に設定する工程であることを特徴とする過給機付エンジンの制御方法。 A fuel injection valve configured to be able to supply fuel into the combustion chamber of the engine;
A turbine provided in the exhaust passage of the engine and a compressor provided in the intake passage of the engine, and a turbo engine that drives the compressor by rotating the turbine by exhaust gas flowing in the exhaust passage. A turbocharger comprising one or a plurality of movable members configured to change a cross-sectional area of the exhaust gas in the exhaust gas inlet passage to the turbine in the exhaust passage. A method of controlling a turbocharged engine comprising a machine,
A supercharging pressure detection step for detecting the supercharging pressure of the intake air by the compressor;
A flow passage cross-sectional area detection or estimation step for detecting or estimating the flow passage cross-sectional area of the exhaust gas in the inlet passage;
An engine speed detection step of detecting the engine speed from the rotation angle of the output shaft of the engine;
A fuel supply amount setting step for setting a supply amount of fuel supplied from the fuel injection valve to the combustion chamber;
When the detected supercharging pressure detected in the supercharging pressure detection step is equal to or higher than a first predetermined supercharging pressure, the flow passage cross-sectional area detected or estimated in the flow passage cross-sectional area detection or estimation step And an upper limit fuel supply amount setting step for setting an upper limit fuel supply amount based on the engine speed detected in the engine speed detection step,
In the fuel supply amount setting step, when the detected supercharging pressure is equal to or higher than the first predetermined supercharging pressure, the fuel injection amount per cycle of the engine is set in the upper limit fuel supply amount setting step. A method for controlling an engine with a supercharger, characterized in that it is a step of setting to an upper limit fuel supply amount or less. 請求項５に記載の過給機付エンジンの制御方法において、
上記燃料供給量設定工程は、上記検出過給圧が、上記第１所定過給圧よりも大きい値に設定された第２所定過給圧以上であるときには、上記燃料の供給量を０に設定する工程であることを特徴とする過給機付エンジンの制御方法。 In the control method of the supercharged engine according to claim 5,
The fuel supply amount setting step sets the fuel supply amount to 0 when the detected supercharging pressure is equal to or greater than a second predetermined supercharging pressure set to a value larger than the first predetermined supercharging pressure. A method for controlling a supercharged engine, characterized by comprising: 請求項５又は６に記載の過給機付エンジンの制御方法において、
上記排気通路における上記タービンよりも排気上流側の部分の排気ガスの圧力を検出する排圧検出工程をさらに含み、
上記上限燃料供給量設定工程は、上記排圧検出工程で検出された検出排圧が所定排圧以上であるときには、上記検出過給圧が上記所定過給圧未満であるときであっても、上記検出又は推定された上記流路断面積と、上記検出されたエンジン回転数とに基づいて上限燃料供給量を設定する工程であり、
上記燃料供給量設定工程は、上記排圧検出工程で検出された検出排圧が所定排圧以上であるときには、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧未満であるときであっても、上記エンジンの１サイクルあたりの燃料の供給量を上記上限燃料供給量以下に設定する工程であることを特徴とする過給機付エンジンの制御方法。 In the control method of the engine with a supercharger according to claim 5 or 6,
An exhaust pressure detecting step of detecting an exhaust gas pressure in a portion of the exhaust passage upstream of the turbine in the exhaust passage;
In the upper limit fuel supply amount setting step, when the detected exhaust pressure detected in the exhaust pressure detection step is greater than or equal to a predetermined exhaust pressure, even when the detected boost pressure is less than the predetermined boost pressure, A step of setting an upper limit fuel supply amount based on the detected or estimated flow passage cross-sectional area and the detected engine speed,
In the fuel supply amount setting step, even if the detected supercharging pressure is less than the first predetermined supercharging pressure when the detected exhaust pressure detected in the exhaust pressure detecting step is greater than or equal to a predetermined exhaust pressure. A method for controlling a supercharged engine, characterized in that the fuel supply amount per cycle of the engine is set to be equal to or less than the upper limit fuel supply amount. 請求項６に記載の過給機付エンジンの制御方法において、
上記燃料供給量設定工程は、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧以上かつ上記第２所定過給圧未満であるときに、上記燃料の供給量が上記検出過給圧に基づいて設定されるときには、上記検出過給圧が上記第１所定過給圧に対して高いほど、上記燃料の供給量を小さく設定する工程であることを特徴とする過給機付エンジンの制御方法。 In the control method of the engine with a supercharger according to claim 6,
In the fuel supply amount setting step, when the detected supercharging pressure is not less than the first predetermined supercharging pressure and less than the second predetermined supercharging pressure, the fuel supply amount is based on the detected supercharging pressure. When setting, the method for controlling the supercharged engine is a step of setting the fuel supply amount to be smaller as the detected supercharging pressure is higher than the first predetermined supercharging pressure.
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